4.5-电磁感应现象的两类情况-(人教选修3-2).ppt

[借题发挥] 解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路是： 2.如图4－5－6所示，三角形金属框架 MON平面与匀强磁场B垂直，导体 ab能紧贴金属框架运动，且始终与 导轨ON垂直。当导体ab从O点开始 匀速向右平动时，速度为v0，试求 bOc回路中某时刻的感应电动势随时 间变化的函数关系式。 图4－5－6 [例3]　如图4－5－7所示，半径为 R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强 磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于 纸面向里，一根长度略大于导轨直径的 导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好。求： (1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值； (2)MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量； (3)当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多少？ 图4－5－7 [思路点拨]　导体棒从左向右滑动的过程中，切割磁感线产生感应电动势，对电阻r供电，计算电流时要特别注意是用平均值还是瞬时值。 3. 有一面积为100 cm2的金属环， 电阻为0.1 Ω，环中磁场变化规律如图 4－5－8乙所示，且磁场方向垂直于环 面向里，在t1～t2这段时间内： (1)金属环中自由电子定向移动的方向如何？ (2)通过金属环的感应电荷量为多少？ 图4－5－8 答案：(1)顺时针　(2)1×10－2 C [随堂基础巩固] 点此进入 [课时跟踪训练] 点此进入 * * * 第5节 第四章 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 考向三 1.磁场变化时在空间激发出电场，叫做感生电 场，此时磁场中的闭合导体回路中会产生感应 电流，回路中感生电场对自由电荷的作用即为 电源内部非静电力对自由电荷的作用。 2.由感生电场产生的感应电动势叫做感生电动 势，感生电场的方向可根据楞次定律来判定。 3.导体切割磁感线时会产生动生电动势，此时 导体相当于电源，电源内部的非静电力与洛伦 兹力有关。 1.感生电场 麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它 与静电场不同，不是由 产生的，我们叫它感生电场。 2．感生电动势 由感生电场产生的感应电动势。 3．感生电动势中的非静电力 就是 对 的作用。 4．感生电场的方向判断 由磁场的方向和强弱变化，根据楞次定律用安培定则判断。 感生电场 自由电荷 电荷 [特别提醒]　 (1)静电场的电场线不闭合，感生电场由于是一种涡旋场，所以电场线闭合。 (2)感生电场是否存在仅取决于有无变化的磁场，与是否存在导体及是否存在闭合回路无关。 1．在如图4－5－1所示的四种磁场情况中能产生恒定的感 生电场的是 (　　) 图4－5－1 解析：据麦克斯韦电磁理论，要产生恒定的感生电场，必须由均匀变化的磁场产生，C对。 答案：C [自学教材] 1．动生电动势 由于导体 运动而产生的感应电动势。 2．动生电动势中的“非静电力” 自由电荷因随导体棒运动而受到 ，非静电力与 有关。 3.动生电动势中的功能关系 闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服力做功，其他形式的能转化为 。 切割磁感线 洛伦兹力 洛伦兹力 电能 安培 [重点诠释] 感生电动势与动生电动势的对比 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　 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体 [特别提醒] 有些情况下，动生电动势和感生电动势具有相对性。例如，将条形磁铁插入线圈中，如果在相对磁铁静止的参考系内观察，线圈运动，产生的是动生电动势；如果在相对线圈静止的参考系中观察，线圈中磁场变化，产生感生电动势。 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