高中物理必备知识点感生电动势和动生电动势.doc

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1、第五节：感生电动势和动生电动势［高效学习图解］感生电动势—>感应电场——►感应电流感应电动势V动生电动势►洛伦兹力►感应电流［重难点高效突破］:重难点1感生电动势S图5-1A图5-1B高效归纳：感生电场产生的感应电动势称为感生电动势。思维突破：（1感生电场又称涡旋电场。它与静电场均能对电荷有作用力，但它是由变化的磁场激发，而不是由电荷激发，另外描述涡旋电场的电线是闭合曲线。（2）如图5-1A所示，若磁场增强时，电流表会发生偏转，由此可判断电路中产生了感生电场，闭合导体中的自由电荷在感生电场的作用下定向移动，产生感应电流。

2、（3）变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关，如图5-1B所示，是磁场增强时，变化的磁场产生电场的示意图。（4）感生电场方向的判断：感应电流方向（由楞次定律与右手螺旋定则）。图5-2题型一、感生电场的特点例1.如图5-2所示的是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，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的绝缘小球放在槽中，它的初速为V。，磁感应强度的大小随间均匀增大，（已知均匀变化的磁场将产生恒定的感应电场）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

3、球做了功D小球受到的磁场力大小与时间成正比思路分析：由楞次定律，此电场与小球初速度方向相同，由于小球带正电，电场力对小球做正功，小球的速度应该逐渐增大，向心力也会随着增大。另外洛仑兹力永远对运动电荷不做功，故C错。带电小球所受洛仑兹力F=qvB,随着速率的增大而增大，同时，B也正比于时间t,则F于t不成正比，故D错误。答案：B规律技巧总结：本题的关键是要判断出磁感应强度的方向，感应电场对小球做正功，使带电小球的动能不断增大，带电小球既受到电场力又受到磁场力的作用。图5-3题型一、求感生电荷量例2.有一面积为S=IooCr

4、m的金属环，电阻R=0.1Ω,环中磁场变化规律如图5-3所示，磁场方向垂直环面向里，从tl至t2过程中，通过金属环的电荷量为多少？思路分析：因为B-t图象为一直线，故△巾也是均匀变化,△巾=△BS=(B2-B1)∙SE=△巾/△t,l=E/R,l=Q/△t由以上各式解得：Q=(B2BI)S0.01(C)R答案：0.01(C)规律技巧总结：注意电荷量仅跟磁通量的变化量及电阻有关，与其它因素无关,这可以当作有用的结论使用。重难点2.动生电动势。高效归纳：导体切割磁感线运动产生动生电动势。思维突破一：动生电动势的本质是自由电子

5、在磁场中受到洛伦兹力的结果。图5-4（1）如图5-4所示，导体ab向右运动时，自由电子在磁场中会随着导体一起向右运动，由左手定则可知，自由电子受到向下的洛伦兹力的作用而向下运动，也即正电荷向上运动。电荷在导体两端堆积，从而在ab上形成由a→b的电场，达到平衡时，导体内的自由电荷不再定向移动，若把ab两端与用电器连接，它就等效成一个电源，其电动势为E=BLV,其中因为b端积累了负电荷，所以Ua>Ub（2）动生电动势只存在于运动的那段导体上，不动的导体只是提供电流可运行的通路。如没有形成闭合回路，在导线中就不会有电流通过，但

6、动生电动势却与电路是否闭合无关。题型一、动生电动势与力学知识相结合XXIXBRX—i×XLT×XUb图5-5例3.（改编题）如图5-5所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：（1）导体ab上的感应电动势的大小及ab端电势的高低。（2）回路上感应电流的大小（3）若无动力作用在棒ab上，试分析ab棒接

7、下来的运动及能量转化情况。思路分析：已知做切割运动的导线长度、切割速度和磁感应强度，可直接运用公式EBlv求感应电动势；再由欧姆定律求电流强度，最后由平衡条件判定安培力及外力。（1）导体ab上的感应电动势的大小：EBLv=2.4V,由图知电子将受到磁场力而向下运动，故a端电势比较高。（2）导体ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得：IE12.0AAR（3）对导体ab，所受安培力F安BIL7.2N,由平衡条件知，外力FF安7.2N.若无动力作用在棒ab上，它将在安培力的作用下做加速度越来越小的减速运动，最终将静止，这个过程中

8、，动能全部转化成电能。规律技巧总结：当闭合电路中产生感应电动势时，电路中就会出现感应电流，而感应电流的强弱又由闭合电路欧姆定律决定，而电流在磁场中又会受到磁场力的作用，这样就可以把感应电流同力学知识结合起来了。温馨提示：①由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时值等于平均值，所以SEB丄也可以求解EOtt②如果这时跨接