3.1.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況,一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場 1.感生電場 (1)定義：_在他的電磁理論中指出：_的磁場能在周圍空間激發(fā)電場，這種電場叫感生電場。 (2)感生電場的方向根據(jù)閉合電路(或假想的閉合電路)中感應(yīng)電流的方向確定。 2.感生電動勢：由_產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 3.感生電動勢中的非靜電力：就是_對自由電荷的作用。,麥克斯韋,變化,感生電場,感生電場,思考判斷 (1)感生電場的電場線是閉合的。( ) (2)只要磁場變化，即使沒有電路，在空間也將產(chǎn)生感生電場。 ( ) (3)處于變化磁場中的導體，其內(nèi)部自由電荷定向移動，是由于受到感生電場的作用。 ( ),二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力 1.成因：導體棒做切割磁感線運動時，導體棒中的自由電荷隨棒一起定向運動，并因此受到洛倫茲力。 2.動生電動勢：由于導體_而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 3.動生電動勢中的非靜電力：與_有關(guān)。,運動,洛倫茲力,思考判斷 (1)導體內(nèi)自由電荷受洛倫茲力作用是產(chǎn)生動生電動勢的原因。( ) (2)導體切割磁感線運動時，導體內(nèi)的自由電荷受到的洛倫茲力方向沿導體棒的方向。 ( ) (3)導體切割磁感線運動時，導體內(nèi)的自由電荷受到的洛倫茲力對電荷做正功。 ( ) (4)只要導體在磁場中運動，導體兩端就會產(chǎn)生動生電動勢。 ( ),對感生電場的理解,對感生電場的理解 1.變化的磁場周圍產(chǎn)生感生電場，與閉合電路是否存在無關(guān)。如果在變化磁場中放一個閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發(fā)生定向移動。 2.感生電場可用電場線形象描述。感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的；而靜電場的電場線不閉合。,要點歸納,例1 如圖1所示是一個水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它獲得一初速度v0，與此同時，有一變化的磁場垂直穿過玻璃圓環(huán)形小槽外徑所在的區(qū)域，磁感應(yīng)強度的大小跟時間成正比例增大，方向豎直向下。設(shè)小球在運動過程中電荷量不變，則() A.小球需要的向心力大小不變 B.小球需要的向心力大小不斷增大 C.磁場力對小球做了功 D.小球受到的磁場力大小與時間成正比,精典示例,圖1,解析當磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大時，將產(chǎn)生一恒定的感生電場，由楞次定律知，電場方向和小球初速度方向相同，因小球帶正電，電場力對小球做正功，小球速率逐漸增大，向心力也隨著增大，故選項A錯誤，B正確；洛倫茲力對運動電荷不做功，故選項C錯誤；帶電小球所受洛倫茲力FqBv，隨著速率的增大而增大，同時Bt，則F和t不成正比，故選項D錯誤。 答案B,閉合回路(可假定其存在)的感應(yīng)電流方向就表示感生電場的方向。判斷思路如下：,針對訓練1 (多選)某空間出現(xiàn)了如圖2所示的一組閉合的電場線，這可能是() 圖2 A.沿AB方向磁場在迅速減弱B.沿AB方向磁場在迅速增強 C.沿BA方向磁場在迅速增強D.沿BA方向磁場在迅速減弱 答案AC,兩種電動勢的比較與計算,感生電動勢與動生電動勢的對比,要點歸納,例2 長為l的金屬棒ab以a點為軸在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度做勻速轉(zhuǎn)動，如圖3所示，磁感應(yīng)強度為B，求： 圖3 (1)ab棒各點的平均速率； (2)ab兩端的電勢差； (3)經(jīng)時間t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應(yīng)電動勢多大？,精典示例,針對訓練2 如圖4所示，邊長為L的正方形線圈與勻強磁場垂直，磁感應(yīng)強度為B。當線圈按圖示方向以速度v垂直B運動時，下列判斷正確的是() A.線圈中無感應(yīng)電流，abcd B.線圈中無感應(yīng)電流，abdc C.線圈中有感應(yīng)電流，abcd D.線圈中有感應(yīng)電流，abdc,圖4,解析線圈在運動過程中，穿過線圈的磁通量不變，所以在線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項C、D錯誤；導線兩端有電勢差，根據(jù)右手定則，可知選項B正確。 答案B,1.(感生電場問題)如圖5所示，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負電的小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當磁場突然增強時，小球?qū)?) 圖5 A.沿順時針方向運動B.沿逆時針方向運動 C.在原位置附近往復運動D.仍然保持靜止狀態(tài),解析當磁場增強時，由楞次定律知環(huán)所在處的閉合電路中感應(yīng)電流沿逆時針方向，即感生電場沿逆時針方向，帶負電的小球在電場力作用下沿順時針方向運動。 答案A,圖6,答案D,3.(動生電動勢的問題)如圖7，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向平行于ab邊向上。當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為a、b、c。已知bc邊的長度為l。下列判斷正確的是(),圖7,答案C,4.(電磁感應(yīng)中的電荷量計算)物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電荷量。如圖8所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強度。已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R。若將線圈放在被測勻強磁場中，開始時線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強度為() 圖8,答案C,5.(電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用)如圖9所示，兩塊水平放置的金屬板間距離為d，用導線與一個n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的磁場B中。兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量的變化率分別是() 圖9,答案B,