4.5 电磁感应现象的两类情况汇编.ppt

第四章 电磁感应 第5节 法拉第电磁感应的两类情况 每一种电动势都对应有一种非静电力 这种转化的本领用电动势来描述 非静电 力做功 电动势的方向在电源内部由负极→正极 复习与回顾 线圈B相当于电源 导体棒AB相当于电源 复习与回顾：哪部分相当于电源？ 如图所示，闭合导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t . B 导体环中的感应电流的方向？ 导体中自由电子做怎样的定向移动？ 是什么作用使自由电子做定向移动？ 由变化的磁场激发； 电场线呈闭合状，形同漩涡； 涡旋面与磁场方向垂直； 与感应磁场方向满足右手螺旋。 一.电磁感应现象中的感生磁场 如图所示，开口导体环处于磁场越来越 强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t . 如果环有个小缺口而不闭合有感生电场吗？ 一.电磁感应现象中的感生磁场 如图所示，开口导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t . + - 环中的自由电荷还会定向移动吗？将在哪一端聚集？哪一端相当于电源的正极？ 如果环有个小缺口而不闭合有感生电场吗？ 一.电磁感应现象中的感生磁场 楞次定律 感生电场由变化的磁场激发，而非闭合环激发，故：与环闭合与否、存在与否均无关！ 解析：选AD.感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定：原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则得到感应电流的方向是：从上向下看应为顺时针方向，则感生电场的方向从上向下看也为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向．选项AD正确． 穿过真空室内磁场的方向 由图知电子沿什么方向运动 要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何? 由感生电场判断感应磁场方向如何? 竖直向上 逆时针 顺时针 竖直向下 原磁场在增强，即电流在增大 俯视图 I 实际应用：电子加速器 (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，自由电荷是否总会沿着导体棒一直运动下去? C D (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，导体棒中电流是沿什么方向的? (5)如果移去C、D两端连接的用电器，导体棒中还有电流吗?还有电动势吗? V合 一.电磁感应现象中的洛伦兹力 + ▄ C D 与洛伦兹力有关 右手定则 一.电磁感应现象中的洛伦兹力: 动生电动势 + - C D 沿杆方向的洛伦兹力做功吗?与我们在《磁场》学习时得到的结论：“洛伦兹力永不做功！”矛盾吗？ f合 导体棒接用电器后，要继续做匀速运动时还需要外力推动吗？ 能量是怎样转化的呢？ 一.电磁感应现象中的洛伦兹力: 动生电动势 能量是怎样转化的呢？ 洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。 洛伦兹力的沿杆分力f：扮演了非静电力，其做了多少正功，就转化出了多少电能。 洛伦兹力的垂直杆分力f2：宏观表现为安培力，通过计算克服安培力做了多少功，也可知道产生了多少电能。 一.电磁感应现象中的洛伦兹力: 动生电动势 2．下列说法中正确的是(　 　) A．动生电动势是洛伦兹力的一个分力对导体中自由电荷做功而引起的 B．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的 C．动生电动势的方向可以由右手定则来判定 D．导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反 解析：选AC.洛伦兹力的一个分力对导体中自由电荷做功是产生动生电动势的本质，A、C正确，B错误；只有在导体棒做匀速切割时，除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等、方向相反，做变速运动时不成立，故D错误． 如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场．设运动过程中小球带电荷量不变，那么(　　) A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大 B．小球所受的磁场力一定不断增大 C．小球先沿逆时针方向减速运动，之后沿顺时针方向加速运动 D．磁场力对小球一直不做功 变式1：如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则两端点的电势(　　) A．N点电势高 B．M点电势高 C．若磁场不变，将半圆环绕MN轴 旋转180°的过程中，N点电势高 D．若磁场