人教版高中物理选修3-2 同步教学 第4章 电磁感应 5电磁感应现象的两类情况77.ppt

2．感生电动势的产生．由感应电场使导体产生的电动势叫感生电动势．感生电动势在电路中的作用就是充当电源,其电路就是内电路,当它与外电路连接后就会对外电路供电．变化的磁场在闭合导体所在空间产生电场,导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流,或者说导体中产生了感应电动势．由此可见,感生电场就相当于电源内部的所谓的非静电力,对电荷产生力的作用． 例1内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向匀速转动,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场．设运动过程中小球带电荷量不变,那么(如图所示)()A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B．小球所受的磁场力一定不断增大C．小球先沿逆时针方向减速运动,之后沿顺时针方向加速运动D．磁场力对小球一直不做功解析：变化的磁场将产生感生电场,这种感生电场由于其电场线是闭合的,也称为涡旋电场,其场强方向可借助电磁感应现象中感应电流方向的判定方法,使用楞次定律判断．当磁场增强时,会产生顺时针方向的涡旋电场,电场力先对小球做负功使其速度减为零,后对小球做正功使其沿顺时针方向做加速运动,所以C正确；磁场力始终与小球运动方向垂直,因此始终对小球不做功,D正确；1．(多选)(2017·鹿城校级期中)下列说法中正确的是()A．感生电场是由变化的磁场产生B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定D．感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向【答案】AC【解析】磁场变化时在空间激发感生电场,其方向与所产生的感应电流方向相同,可由楞次定律和右手螺旋定则判断,A、C项正确．1．运动导体中的自由电子,不仅随导体以速度v运动,而且还沿导体以速度u做定向移动,如图所示．因此,导体中的电子的合速度v合等于v和u的矢量和,所以电子受到的洛伦兹力为F合＝ev合B,F合与合速度v合垂直．动生电动势的理解2．自由电子沿导体棒向下运动时,导体棒下端出现过剩的负电荷,上端出现过剩的正电荷,并在棒中出现由上端指向下端的静电场,使电荷受到向下的静电力,随着电荷的积累,场强增加,当作用到自由电荷上的静电力与洛伦兹力沿导体棒方向的分力互相平衡时,自由电荷停止定向移动,导体棒两端产生一个稳定的电势差,即为导体两端产生的感应电动势．这就是动生电动势． 例2(2017·河北校级模拟)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()5电磁感应现象的两类情况同学们,前几节我们学习了电磁感应有关规律,首先请大家回顾一下有关知识,然后回答下面的几个问题：1．(2017·山东校级期中)穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb,则()A．线圈中感应电动势每秒增加2VB．线圈中感应电动势每秒减少2VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势保持不变【答案】D2．(2018·上海名校一模)如图,水平面上有一固定的U形金属框架,竖直向下的匀强磁场穿过框架,要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流,则杆ab()A．向右移动B．向左移动C．不动D．不动,但磁场增强【答案】B【解析】杆ab向右运动时,做切割磁感线运动,由右手定则判断知杆ab中产生的感应电流方向由b到a,故A错误．杆ab向左运动时,做切割磁感线运动,由右手定则判断知杆ab中产生的感应电流方向由a到b,故B正确．杆ab不动时,穿过闭合回路的磁通量不变,没有感应电流产生,故C错误．杆ab不动,磁场增强时,穿过闭合回路的磁通量增加,由楞次定律知杆ab中产生的感应电流方向由b到a,故D错误．一、电磁感应现象中的感生电场1．感生电场：磁场_______时在空间激发的一种电场．2．感生电动势：由____________产生的感应电动势．3．感生电动势中的非静电力：____________对自由电荷的作用．变化感生电场感生电场二、电磁感应现象中的洛伦兹力1．成因：导体棒做切割磁感线运动时,棒中的________随棒一起定向运动,并因此受到洛伦兹力．2．动生电动势：由于____________而产生的感应电动势．3．动生电动势中的非静电力：与____________有关．自由电荷导体运动洛伦兹力若导体棒垂直磁场一直运动下去,自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去？为什么？【答案】不会．若导体棒一直运动下去,当导体棒内部自由电荷在电场中所受电场力与洛伦兹力相等时,自由电荷将不