1、第5课时 电磁感应现象的两类情况,研究选考把握考情,知识点一 电磁感应现象中的感生电场,基 础 梳 理,1.感生电场磁场_时会在周围空间激发一种_ ，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把这种电场叫做_ 。 2.感生电动势(1)定义：由感生电场产生的感应电动势称为_ 。(2)大小：E _ 。(3)方向判断： _和右手螺旋定则。,变化,电场,感生电场,感生电动势,楞次定律,靖宸,靖宸,1.对于感生电场的理解(1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。涡旋电场也会对电荷产生力的作用。(2)实际问题中我们常要由磁场的方向和强弱变化的情况，根据楞次定律或安培定则来确定感生电场的方向。(3)
2、感生电场的存在与电路是否闭合无关。,要 点 精 讲,(1)电路中电源的电动势是非静电力对自由电荷的作用；在电池中，这种力表现为化学作用；在感生电动势中感生电场对电荷的静电力，相当于电源内部的非静电力。 (2)感生电动势的方向与感生电场的感生电流方向一致，电路中存在感生电场产生感生电动势的导体部分充当电源，其电路为内电路，当它与外电路接通后就会对外电路供电。,2.对于感生电动势的理解,【例1】 如图1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 解析 当磁感应强度均匀增大时，在纸平面方向上
3、将产生逆时针环绕的电场，对带正电的粒子做正功，使其动能增加。 答案 B,图1,知识点二 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，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到洛伦兹力。 2.动生电动势：由于_而产生的感应电动势。 3.动生电动势中的非静电力：与_有关。,基 础 梳 理,导体运动,洛伦兹力,要 点 精 讲,要点1 对动生电动势的理解(1)动生电动势的产生一段导体做切割磁感线运动时，导体内的自由电荷随导体在磁场中运动，则必受洛伦兹力。自由电荷在洛伦兹力作用下产生定向移动，这样异种电荷分别在导体两端聚集，从而使导体两端产生电势差，这就是动生电动势。若电路闭合，则
4、电路中产生感应电流。(2)动生电动势的大小和方向大小：EBlv(B的方向与v的方向垂直)。方向：根据楞次定律或右手定则确定。,【例2】 如图2所示，导体棒CD放在光滑水平金属导轨上，已知匀强磁场的磁感应强度为0.4 T，方向垂直纸面向里，导体棒长度与导轨宽度恰相等，L20 cm，导体棒的电阻r10 ，外接电阻R30 。不计金属导轨的电阻。当用水平拉力F拉着CD棒以10 m/s的速度向右匀速运动时，求：,图2 (1)流经CD棒的电流大小及方向； (2)要维持导体棒匀速运动所需的水平外力多大？,答案 (1)0.02 A 由D流向C (2)1.6103 N,名师点睛 解决该问题的基本思路是：确定电源
5、，分析电动势是感生电动势还是动生电动势，选物理规律确定其大小和方向，再分析电路结构，由欧姆定律求电流，最后由安培力公式计算安培力的大小。,要点2 感生电动势和动生电动势的区别,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。,图3,答案 5 s,【例4】 如图4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
6、阻为r，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好。求：,图4 (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的电流大小。,1.关于电磁感应现象中的感生电场，下列说法正确的是( )A.感生电场不同于静电场，其电场线是闭合曲线,C.感生电场产生感生电动势中的非静电力是洛伦兹力 D.感生电动势对应的非静电力对自由电荷不做功,答案 AB,2.如图5所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法正确的是( ),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
7、产生与洛伦兹力有关 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 解析 根据动生电动势的定义，A项正确；动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B项正确，C、D项错误。 答案 AB,3.如图6甲所示，一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里的方向为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向。已知线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示，则磁感应强度随时间变化的图象可能是( ),图6,解析 00.5 s，由题图分析可知，磁场垂直纸面向里均匀增大或垂直纸面向外均匀减小，A错误；0.51.5 s，磁感应强度斜率的绝对值与00.5 s磁感应强度斜率的绝对值相等，斜率符号相反，B错误；同理分析其他时间段可知C、D正确。 答案 CD,4.如图7，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及A、B之间的电势差分别为( ),答案 C,图7,图8,(1)从t0到tt0时间内线圈中产生的电动势； (2)从t0到tt0时间内线圈的电功率； (3)t0的值。,答案 (1)0.4 V (2)0.16 W (3)2 s,
