电磁感应现象的两类情况

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1、扬中市第二高级中学2014-2015学年度高二物理导学案4.5电磁感应现象的两类情况【学习目标】1．了解感生电场，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．了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小。3．了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。【自主学习导航】一、电磁感应现象中的感生电场静止于磁场中的闭合电路，当磁场强弱变化时，电路中将产生电动势，扮演“非静电力”的是什么力？变化的磁场在空间激发________电场，闭合导体中的自由电荷

2、在这个电场力的作用下定向移动，产生感应电流和感应电动势，可见“非静电力”就是“感生”电场对自由电荷的作用力。成功发现：1．感生电场(1)定义：变化的________在周围空间激发的电场。(2)方向：与感应电流方向相同，用________定律判定。2．感生电动势(1)定义：由感生电场产生的电动势。(2)产生原因：_____________对自由电荷的作用。二、电磁感应现象中的洛伦兹力导体切割磁感线运动，导体中将产生电动势，扮演“非静电力”的又是什么力？如图甲所示，导体棒CD在磁场中向右匀速运动(为方便，可认为导体棒中的

3、自由电荷为正电荷)7扬中市第二高级中学2014-2015学年度高二物理导学案，自由电荷随导体棒运动，因此受到的洛伦兹力的方向大致指向_______端。自由电荷在洛伦兹力的作用下沿导体棒移动，因而_______端带正电荷，_____端带负电荷，因此，_____端电势高，如图乙所示。在C、D两端积累的电荷在导体棒中产生电场，`自由电荷在向C端运动的过程中，既受洛伦兹力，又受电场力，当电场力与洛伦兹力________时，自由电荷停止向C端移动。如果用导线与磁场外的用电器相连，导体棒中的电流方向为从_____到______。

4、成功发现：1．动生电动势(1)定义：导体在磁场中______________时产生的电动势。(2)产生原因：__________对自由电荷的作用。2.切割磁感线运动的导体棒相当于______。【典例精析】例1．（多选）如图所示，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(　　)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

5、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7扬中市第二高级中学2014-2015学年度高二物理导学案例2．如图所示，l1=0.5m，l2=0.8m，回路总电阻为R=0.2Ω，M=0.04kg，导轨光滑，开始时磁感应强度B0=1T，现使磁感应强度以T/s的变化率均匀地增大，试求当t为多少时M刚好离开地面。（g取10m/s2）例3．如图所示，竖直固定的光滑U形金属导轨MNOP每米长度的电阻为r，MN平行于OP，且相距为l，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直．有一质量为m、电阻不计的

6、水平金属杆ab可在导轨上自由滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。将ab从某一位置由静止开始释放后，下滑h高度时速度达最大，在此过程中，电路中产生的热量为Q，以后设法让杆ab保持这个速度匀速下滑，直到离开导轨为止。求：(1)金属杆匀速下滑时的速度。(2)匀速下滑过程中通过金属杆的电流I与时间t的关系。7扬中市第二高级中学2014-2015学年度高二物理导学案【课堂达标检测】1．（多选）下列说法中正确的是(　　)A．动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势

7、与洛伦兹力无关C．感生电场是由变化的磁场激发而产生的D．感生电场的方向可以用楞次定律和安培定则来判定2．（单选）在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端，接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直，方向垂直于导轨面向上。质量为m，电阻可不计的金属棒ab，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，如图所示。则在此过程中()A．恒力F在数值上等于mgsinθB．恒力F对金属棒ab所做的功等于mghC．恒力F与重力的合力对金属棒ab所做的功等于电阻R上释放的焦耳热D．恒

8、力F与重力的合力对金属棒ab所做的功等于零3．（多选）如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a’b’位置，若v1:v2=1:2，则在这两次过程中（）A．回路电流I1;I2=1:2B．产生的热量Q1:Q2=1:2C．通过任一截面的电荷量q1:q2=1:2D．外力的功率P1:P2=1:27扬中市