§电磁感应定律的两种情况学案.docVIP

§4.5 电磁感应定律的两种情况 学案 班级----------姓名---------- (一)学习目标 1.了解感应电动势产生的两种不同机理 2.知道感生电场的特点及其方向的判断 3.初步掌握感应电动势与电路综合问题的基本思路 (二)新课学习 1、电磁感应现象中的感生电场 (1)英国物理学家 在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 (2)静止的电荷激发的电场叫 ，静电场的电场线是由 发出，到 终止，电场线 闭合，如图所示，如果空间存在闭合导体，（假定导体中的自由电荷是正电荷）导体中的正电荷就会在这种电场（不是静电场）的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 (3)感生电场是产生 或 的原因。 正电荷定向移动的方向就是感应电流的方向，也就是感生电场的方向. 2、电磁感应现象中的洛仑兹力 导体棒导体切割磁感线时会产生感应电动势，这种情况下没有变化的磁场，空间没有感生电场，那么该电动势产生的机理是什么呢？ 如图所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v向右运动，并且导线CD与B、v的方向垂直，（假定导体中的自由电荷是正电荷）由于导体中的正电荷随导体一起以速度v运动，因此每个正电荷受到的一个力F，这个力是 ，其大小为 ，方向是 。在力F的作用下，正电荷电子沿导体向 运动，使导体下端出现过剩的 电荷，导体上端出现过剩的 电荷，结果使导体上端D的电势 于下端C的电势，可见运动的导体CD就是一个电源，D端是电源的 极，C端是电源的 极，正电荷受洛伦兹力的用，从 端搬运到 端，这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力。 ()、典型例题 【例1】如图所示，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】如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，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 【例3】如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应做什么运动？速度大小为多少？此时作用于ab杆上的外力大小为多少？ 课堂练习 1.在平行于水平地面的有界匀强磁场上方，有三个单匝线框A、B、C，从静止开始同时释放，磁感线始终与线框平面垂直.三个线框都是由相同的金属材料做成的相同正方形，其中A不闭合，有个小缺口；B、C都是闭合的，但B导线的横截面积比C的大，如图所示.下列关于它们的落地时间的判断正确的是（ ） A、A、B、C同时落地 B、A最迟落地 C、B在C之后落地 D、B和C在A之后落地 2．如图所示，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，则（ ） A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V B．线圈中的感应电动势一定是2V C．线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D．线圈中的感应电流一定是2A 4．在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（ ） A．v1＝v2，方向都向右B．v1＝v2，方向都向左 C．v1v2，v1向右，v2向左D．v1v2，v1向左，v2向右 5．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求： （1）磁通量变化率，回路的感应电动势； （2）a、b两点间电压Uab 6．如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量．探测器线圈和冲击电流计串联后，