2018-2019版物理新导学笔记选修3-2江苏专用版讲义：第四章电磁感应5word版含答案

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1、5电磁感应现象的两类情况［学习目标］1.知道感生电动势产生的原因，会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小2了解动生电动势产生的原因，会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小.3.知道公式与E=Blv的区别和联系.预习新知夯实基础自主预习闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流.（1）感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？（2）上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？答案（1）感应电流的方向与正电荷定向移动•的方向相同.感生电场的.方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定

2、律來判定.（2）感生电场对自由电荷的作用.［知识深化］1.变化的磁场周圉产生感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化的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.【例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（）A图2A.沿AB方向的磁场在迅速减弱B.沿AB方向的磁场在迅速增强C.沿BA方向的磁场在迅速增强D.沿BA方向的磁场在迅速减弱答案AC技巧点拨•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:楞次定年安培定则二、电磁

3、感应中的动生电场和动生电动势［导学探究］如图3所示，导体棒CD在匀强磁场中运动.(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力•导体棒屮的自由电「荷受到的洛伦兹力方向如何？(为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷).(2)若导体棒一直运动下去，白由电荷是否「总会沿着导体棒一直运动下去？为什么？⑶导体棒哪端电势比较高？如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的？答案(1)导体棒中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度，由左手定则可判断自由电荷受到沿棒向上的洛伦兹力作用.(2)自由电荷不会一直运动下去.因为C、D两端聚集电荷越来越多，在CD棒间产生的电

4、场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动.(3)C端电势较高，导体棒中电流是由D到C的.【例21如图4所示，边长为厶的正方形线圈与足够大的匀强磁场垂直，磁感应强度为B.当线圈按图示方向以速度0垂直3运动时，下列判断正确的是()XXX图4A.线圈中无电流，(pa=(ph=(pc=(p({B.线圈屮无电流，(Pa>(Pb=(Pd>(PcC.线圈中有电流，(Pa=(Pb=(Pc=(PdD.线圈中有电流，(pa>(Pb=(Pc答案B解析线圏在运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中不会产生感应电流，C、D错误；导线两端有电势差，根据右手定则，可知A错误，B正确.三

5、、和E=Blv的比较应用A0E=%E=Blv区别研究对象整个闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况计算结果△/内的平均感应电动势某一时刻的瞬时感应电动势联系E=Blv是由E=r^底-一定条件下推导出来的，该公式可看做法拉第电磁感应定律的一个推论【例3】如图5所示，导轨0M和ON都在纸而内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，丄ON,若A3以5m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，磁场的磁感应强度为0.2T.问：图5(1)3s末夹在导轨问的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大?(2)3s内回路中的

6、磁通暈变化了多■少？此过程屮的平均感应电动势为多少?答案⑵呼Wb解析(1)夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路中的感应电动势.3s末，夹在导轨间导体的长度为：/="tan30°=5X3Xtan30°m=5萌m此时：E=Blv=0.2X5y/3X5V=5y[3V(2)3s内回路中磁通量的变化量△0=BS-O=O.2x

7、x15X5^3Wb=-^^Wb3s内电路中产生的平均感应电动势为：]5羽—A025；-E=苍==7=邦V.四、导体棒”转动切割产生感应电动势的计算【例4】长为/的金屈棒必以。点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度①匀速转动，如图6所示，磁感应强度为3.求：XX

8、XXXBXXXXXCDXxx_x_xa©ibxxxZxxXXXXXXXXXX图6⑴必棒的平均速率；(2)金属棒cib两端的电势差；(3)经时间"金属棒"所扫过而积中通过的磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大?答案(1)如/(2)

9、b/21917co(3)2^/~^Az解析⑴“棒的平均速率万=吗巴=0+血(2)川?两端的电势差：E=Blv=*B%(1)经时间A/金属棒ab所扫过的扇形面积A0=BAS=^B/2toAr.由法拉第电磁感应定律得