电磁感应现象的两类情况.doc

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1、4.5电磁感应现象的两类情况【学习目标】1．知道感生电场2．知道感生电动势和动生电动势的区别与联系3．会利用公式进行简单的计算【要点导学】1.什么是电源？什么是电动势？2.如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电源的电动势E=_______。3.在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？一、电磁感应现象中的感生电动势穿过闭合回路的磁场增强，在回路中产生感应电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电场对自由电荷产生了力的作用，

2、使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电动势。感生电场__________________________________________________感生电动势__________________________________________________例题：现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图4-5-2所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，

3、如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，那么当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？如果电流的方向与图示方向相反，为使电子加速，电流又应怎样变化？分析：二、电磁感应现象中的洛伦兹力如图4-5-3，导体棒CD在均匀磁场中运动。1、自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？（为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷）2、导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去?为什么?3、导体棒的哪端电势比较高?4、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

4、是沿什么方向的?分析：动生电动势：_________________________________________________________如图4-5-4所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量转化情况。【典型例题】【例1】如图4-5-5所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（）A．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力D．以上说法都不对【例2】如图4-5-6所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个

5、电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（）A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关C．动生电动势的产生与电场力有关D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的lRBab【例3】如图所示，竖直向上的匀强磁场在初始时刻的磁感应强度B0=0.5T，并且以=1T/s在增加，水平导轨的电阻和摩擦阻力均不计，导轨宽为0.5m，左端所接电阻R=0.4Ω。在导轨上l=1.0m处的右端搁一金属棒ab，其电阻R0=0.1Ω，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物，欲将重物吊起，问：（1）感应电流的方向（请将电流方向标

6、在本题图上）以及感应电流的大小；（2）经过多长时间能吊起重物。检测题1.关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（）A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大2.一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（）A．不变B．增加C．减少D．以上情况都可能3.穿过一个电阻为lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，（）A．线圈中的感应电动势一定

7、是每秒减少2VB．线圈中的感应电动势一定是2VC．线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD．线圈中的感应电流一定是2A4.如图4-5-8所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是（）A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的5.在垂直于匀强磁场的平面内，固定着同种导线制成的

8、同心金属圆环A、B，环半径为RB=2RA。当磁场随时