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《2021_2022版高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况学案新人教版选修3_220210319240.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考电磁感应现象的两类情况目标导航思维脉图1.知道感生电动势和动生电动势的产生机理。(物理观念)2.能初步解决电磁感应中的动力学问题。(科学思维)3.能分析计算电磁感应中的功能关系问题。(科学思维)必备知识·自主学习一、电磁感应现象中的感生电场 磁场变化产生了感应电动势,非静电力指的是什么?提示:感生电场对自由电荷的作用。1.感生电场:英国物理学家麦克斯韦认为:磁场变化时会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,它不是由电荷产生的。2.感生电动势: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
2、的作用。二、电磁感应现象中的洛伦兹力1.成因:导体棒做切割磁感线运动时,棒中的自由电荷随棒一起定向运动,并因此受到洛伦兹力。-24-/24高考2.动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势。3.动生电动势中的非静电力:与洛伦兹力无关。(1)如果空间不存在闭合电路,变化的磁场周围不会产生感生电场。(×)(2)处于变化磁场中的导体,其内部自由电荷定向移动,是由于受到感生电场的作用。(√)(3)感生电场就是感应电动势。(×)(4)产生动生电动势的非静电力就是自由电荷受到的洛伦兹力。(×)(5)动生电动势是洛伦兹力对导体中的自由
3、电荷做功而引起的。(×)关键能力·合作学习知识点一 感生电动势和动生电动势感生电动势与动生电动势的比较: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感生电场中的部分线圈做切割磁感线运动的导体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-24-/24高考情境:如图所示,B增强,那么就会在B的周围产生一个感生电场
4、E。如果E处空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,而产生感生电流,或者说导体中产生感应电动势。问题: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?提示:感生电场的方向与感应电流的方向相同,用楞次定律判断感生电场的方向。如果图中磁场B变强,会使磁通量变大,感应电流的磁场向下,由安培定则可确定出感应电流方向从上向下看是顺时针方向,感生电场也是顺时针方向。如果图中磁场B变弱,会使磁通量变小,感应电流的磁场向上,由安培定则可确定出感应电流方向从上向下看是逆时针方向,感生电场也是逆时针
5、方向。【典例】如图所示,在竖直向下的匀中,将一水平放置的金属棒ab以,设在整个过程中棒的方向不变且,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况以及哪端电势高( )A.越来越大、a端电势高 B.越来越小、b端电势高C.保持不变、a端电势高D.保持不变、b端电势高【审题关键】序号信息提取-24-/24高考①磁场方向:竖直向下②有水平初速度v0③运动性质:平抛运动【解析】选C。棒ab水平抛出后做平抛运动,其速度越来越大,但只有水平分速度v0切割磁感线产生感应电动势,故E=Blv0保持不变,选项A、B错误;导体中的
6、自由电荷是带负电的电子随金属棒一块运动,由左手定则可知电子在洛伦兹力的作用下向b端运动,所以a端的电势高,选项C正确,D错误。1.(多选)空间出现了如图所示的一组闭合电场线(方向如图中箭头所示),其产生的原因可能是( )A.有沿P指向Q的恒定电流B.有沿Q指向P的磁场且在逐渐减弱C.有沿P指向Q的恒定磁场D.有沿P指向Q的磁场且在逐渐增强【解析】选B、D。若PQ中通以恒定电流,周围产生的磁场是稳定的,根据麦克斯韦电磁场理论可知不能产生电场,故A错误;根据安培定则可知感应电场产生的磁场方向竖直向上,根据麦克斯韦电磁场理论
7、可知磁场是一定变化的。若有沿Q指向P的磁场,与感应磁场方向相同,则磁场正逐渐减弱;若有沿P指向Q的磁场,与感应磁场方向相反,则磁场正逐渐增强,故B、D正确,C错误。-24-/24高考2.(多选)矩形导线框abcd放在匀强磁场中处于静止状态,如图甲所示。一磁场的磁感线方向与导线框所在平面垂直,磁感应强度的大小B随时间t变化的图象如图乙所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直导线框平面向里,在0～4s时间内,导线框ad边所受安培力F安随时间t变化的图象(规定向左为安培力的正方向)及导线框中的感应电流I随时间t变化的图象(规定顺
8、时针方向为电流的正方向)可能是图中的( )【解析】选A、D。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直线框平面向里,在0到1s内,穿过线框的磁通量变小,由楞次定律可得,感应电流方向是顺时针,即为正方向,再由左手定则可得线框的ad边的安培力水平向左。当在1s到2s内,磁感应强度的方向垂直线框平面向外,穿过线框的磁通量变大,由楞
