电磁感应现象的两类情况-人教版高中物理选修3-2讲义.doc

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1、第5节电磁感应现象的两类情况感生电场与感生电动势[探新知·基础练]1．感生电场麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它与静电场不同，不是由电荷产生的，我们叫它感生电场。2．感生电动势由感生电场产生的感应电动势。3．感生电动势中的非静电力感生电场对自由电荷的作用。4．感生电场的方向判断由磁场的方向和强弱变化，根据楞次定律用安培定则判断。[特别提醒]　(1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。(2)感生电场的方向可由楞次定律判断。如图所示，当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。(3)感生

2、电场的存在与是否存在闭合电路无关。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．感生电场线是闭合的。(　　)2．磁场变化时，可以产生感生电场，并不需要电路闭合这一条件。(　　)3．感生电场是产生感生电动势的原因。(　　)答案：1.√　2.√　3.√[释疑难·对点练]感生电动势磁场变化时会在空间激发感生电场，处在感生电场中的闭合导体，导体中的自由电荷在电场力的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说，导体中产生了感应电动势。由感生电场产生的电动势叫做感生电动势。(1)电路中电源电动势是非静电力对自由电荷的作用。在电池中，这种力表

3、现为化学作用。(2)感生电场对电荷产生的力，相当于电源内部的所谓的非静电力。感生电动势在电路中的作用就是电源。[试身手]1．在按如图所示的四种变化规律的磁场中能产生恒定的感生电场的是(　　)解析：选C　据麦克斯韦电磁理论，恒定的感生电场由均匀变化的磁场产生，C对。电磁感应现象中的洛伦兹力[探新知·基础练]1．动生电动势由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。2．动生电动势中的“非静电力”自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力，非静电力与洛伦兹力有关。3．动生电动势中的功能关系闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服安培力

4、做功，其他形式的能转化为电能。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．如图所示，导体棒向右运动切割磁感线时，棒中的电子受的洛伦兹力方向向左。(　　)2．动生电动势中的洛伦兹力起到“非静电力”作用。(　　)3．导体切割磁感线过程，克服安培力做功。(　　)答案：1.×　2.√　3.√[释疑难·对点练]感生电动势与动生电动势的对比感生电动势动生电动势产生原因磁场的变化导体做切割磁感线运动移动电荷的非静电力感生电场对自由电荷的电场力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分　处于变化磁场中的线圈部分做切割

5、磁感线运动的导体ΔΦ产生磁场变化产生电动势，ΔΦ导体运动产生电动势，ΔΦ的原因是由于磁场变化而产生的，所以ΔΦ＝ΔB·S是由于导体线框本身的面积发生变化而产生的，所以ΔΦ＝B·ΔS方向判断方法　　由楞次定律判断通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法　　由E＝n计算通常由E＝Blvsinθ计算，也可由E＝n计算[特别提醒]　有些情况下，动生电动势和感生电动势具有相对性。例如，将条形磁铁插入线圈中，如果在相对磁铁静止的参考系内观察，线圈运动，产生的是动生电动势；如果在相对线圈静止的参考系中观察，线圈中磁场变化，产生

6、感生电动势。[试身手]2.如图所示为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对应的圆面积，磁感应强度的大小随时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则(　　)A．小球受到的向心力大小不变B．小球受到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解析：选B　当磁感应强度的大小随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方

7、向和小球初速度方向相同，因小球带正电，安培力对小球做正功，小球速度逐渐增大，向心力也随着增大，故A错，B对；洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错；带电小球所受洛伦兹力F＝qBv，随着速率的增大而增大，同时B∝t，则F和t不成正比，故D错。感生电场的理解[典例1]　某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是(　　)A．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方向磁场恒定不变D．沿BA方向磁场在迅速减弱[思路点拨]　将图中的电场线视为闭合导体回路中的感应电流，用楞次定律和安培定则

8、判断。[解析]　感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场的情况有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱，或原磁场方向向上，且沿BA方向增强，所以A有可