1、3.1.5 电磁感应现象的两类情况,一、电磁感应现象中的感生电场 1.感生电场(1)定义：_在他的电磁理论中指出：_的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场。(2)感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应电流的方向确定。 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：就是_对自由电荷的作用。,麦克斯韦,变化,感生电场,感生电场,思考判断(1)感生电场的电场线是闭合的。( )(2)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场。 ( )(3)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用。 ( ),二、电磁感应现象中的洛伦兹力
2、1.成因：导体棒做切割磁感线运动时，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到洛伦兹力。 2.动生电动势：由于导体_而产生的感应电动势。 3.动生电动势中的非静电力：与_有关。,运动,洛伦兹力,思考判断(1)导体内自由电荷受洛伦兹力作用是产生动生电动势的原因。( )(2)导体切割磁感线运动时，导体内的自由电荷受到的洛伦兹力方向沿导体棒的方向。 ( )(3)导体切割磁感线运动时，导体内的自由电荷受到的洛伦兹力对电荷做正功。 ( )(4)只要导体在磁场中运动，导体两端就会产生动生电动势。 ( ),对感生电场的理解,对感生电场的理解 1.变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关。如果在
3、变化磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动。 2.感生电场可用电场线形象描述。感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的；而静电场的电场线不闭合。,要点归纳,例1 如图1所示是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所在的区域，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则( )A.小球需要的向心力大小不变B.小球需要的向心力大小不断增大C.磁场力对小球做了功D.小球受到的磁场力大小与时间成正比,精典示例,
4、图1,解析 当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，向心力也随着增大，故选项A错误，B正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项C错误；带电小球所受洛伦兹力FqBv，随着速率的增大而增大，同时Bt，则F和t不成正比，故选项D错误。 答案 B,闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向。判断思路如下：,针对训练1 (多选)某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图2A.沿AB方向磁场在迅速减弱 B.沿AB方向磁场在迅速增强C.沿BA方向磁场在迅速增强 D.沿B
5、A方向磁场在迅速减弱答案 AC,两种电动势的比较与计算,感生电动势与动生电动势的对比,要点归纳,例2 长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动，如图3所示，磁感应强度为B，求：图3(1)ab棒各点的平均速率；(2)ab两端的电势差；(3)经时间t金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大？,精典示例,针对训练2 如图4所示，边长为L的正方形线圈与匀强磁场垂直，磁感应强度为B。当线圈按图示方向以速度v垂直B运动时，下列判断正确的是( )A.线圈中无感应电流，abcdB.线圈中无感应电流，abdcC.线圈中有感应电流，abcdD.线圈中有感应电流，
6、abdc,图4,解析 线圈在运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中不会产生感应电流，选项C、D错误；导线两端有电势差，根据右手定则，可知选项B正确。 答案 B,1.(感生电场问题)如图5所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将( )图5A.沿顺时针方向运动 B.沿逆时针方向运动C.在原位置附近往复运动 D.仍然保持静止状态,解析 当磁场增强时，由楞次定律知环所在处的闭合电路中感应电流沿逆时针方向，即感生电场沿逆时针方向，带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动。 答案 A,图6,答案 D,3.(动生
7、电动势的问题)如图7，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边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为a、b、c。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是( ),图7,答案 C,4.(电磁感应中的电荷量计算)物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图8所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )图8,答案 C,5.(电磁感应规律的应用)如图9所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中。两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于平衡状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别是( )图9,答案 B,
