《物理 第四章 電磁感應 5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《物理 第四章 電磁感應 5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 新人教版選修3-2（29頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第四章電磁感應1.知道感生電動勢的產生以及與感生電場的聯(lián)系，會判斷感生電動勢的方向并計算其大小.2.知道動生電動勢的產生以及與洛倫茲力的關系，會判斷動生電動勢的方向并計算其大小.目標定位4.求電磁感應中的電荷量問題.二、電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力三、電磁感應中的轉動切割問題欄目索引一、電磁感應現(xiàn)象中的感生電場對點檢測 自查自糾四、電磁感應中的電荷量問題 一、電磁感應現(xiàn)象中的感生電場n知識梳理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.答案圖1(2)理解：如圖1所示，當磁場變化時，產生的感生電場的電場線是與磁場方向垂直的閉合曲線，感生電場是一種

2、渦旋電場.變化麥克斯韋感生電場的產生跟空間中是否存在閉合電路無關.感生電場的方向根據(jù)閉合電路(或假想的閉合電路)中感應電流的方向確定.2.感生電動勢：由 產生的感應電動勢.3.感生電動勢中的非靜電力：就是 對自由電荷的作用.答案感生電場感生電場【深度思考】感生電場的方向與感應電流的方向有什么關系？如何判斷感生電場的方向？答案答案電流的方向與正電荷移動的方向相同，感生電場的方向與正電荷受力的方向相同，因此，感生電場的方向與感應電流的方向相同.感生電場的方向可以用楞次定律和右手定則判定.答案n典例精析例例1如圖2所示，內壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內，有一直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小球，以速率v0

3、沿逆時針方向勻速轉動(俯視)，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度B隨時間成正比例增加的變化磁場.若運動過程中小球帶電荷量不變，那么()A.小球對玻璃圓環(huán)的壓力一定不斷增大B.小球所受的磁場力一定不斷增大C.小球先沿逆時針方向減速運動，過一段時間后沿順時針 方向加速運動D.磁場力對小球一直不做功圖2返回解析答案總結提升總結提升解析解析當磁場增強時，會產生順時針方向的渦旋電場，電場力先對小球做負功使其速度減為零，后對小球做正功使其沿順時針做加速運動，所以C正確；磁場力始終與小球運動方向垂直，因此始終對小球不做功，D正確；小球在水平面內沿半徑方向受兩個力作用：環(huán)的擠壓力FN和磁場的洛倫茲力F

4、，這兩個力的合力充當小球做圓周運動的向心力，其中FqvB，磁場在增強，小球速度先減小后增大，所以洛倫茲力不一定總在增大，故B錯；答案答案CD返回總結提升(1)感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的.渦旋電場也會對電荷產生力的作用.(2)實際問題中我們常要用磁場的方向和強弱變化的情況，根據(jù)楞次定律或安培定則來確定感生電場的方向. 二、電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力答案n知識梳理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 而產生的感應電動勢.3.動生電動勢中的非靜電力：與 有關.洛倫茲力導體運動【深度思考】動生電動勢的產生與洛倫茲力有

5、關，洛倫茲力做功嗎？解析解析(1)運動導體中的自由電子，不僅隨導體以速度v運動，而且還沿導體以速度u做定向移動，如圖所示.因此，導體中的電子的合速度v合等于v和u的矢量和，所以電子受到的洛倫茲力為F合ev合B，F(xiàn)合與合速度v合垂直.(2)從做功角度分析，由于F合與v合垂直，所以它對電子不做功.答案答案洛倫茲力不做功.解析答案n典例精析例例2我國處在地球的北半球，飛機在我國上空勻速地巡航，機翼保持水平，飛機高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差.設左側機翼末端處的電勢為1，右側機翼末端處的電勢為2，則()A.飛機從西向東飛時，1比2高B.飛機從東向西飛時，2比1高C.飛機從南向北飛時，1

6、比2高D.飛機從北向南飛時，2比1高解析答案解析解析在北半球，地磁場有豎直向下的分量，飛機在水平飛行過程中，機翼切割磁感線，產生感應電動勢，應用右手定則可以判斷兩邊機翼的電勢高低.伸開右手，讓大拇指與其余四指在同一平面內，并且垂直，讓磁感線穿過手心，即手心朝上，大拇指指向飛機的飛行方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向，由于不是閉合電路，電路中只存在感應電動勢，仍然按照有電流來判斷，整個切割磁感線的兩邊機翼就是電源，在電源內部，電流是從低電勢處流向高電勢處的.因此不管飛機向哪個方向飛行，都是左邊機翼末端電勢高，即A、C選項正確.答案答案AC返回解析答案總結提升例例3半徑為r、電阻為R的n匝

7、圓形線圈在邊長為l的正方形abcd外，勻強磁場充滿并垂直穿過該正方形區(qū)域，如圖3甲所示.當磁場隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，求穿過圓形線圈磁通量的變化率為多大？t0時刻線圈產生的感應電流為多少？圖3根據(jù)法拉第電磁感應定律得線圈中的感應電動勢總結提升再根據(jù)閉合電路歐姆定律得感應電流返回總結提升感生電動勢與動生電動勢的對比感生電動勢動生電動勢產生原因磁場的變化導體切割磁感線移動電荷的非靜電力感生電場對自由電荷的電場力導體中自由電荷所受洛倫茲力沿導體方向的分力回路中相當于電源的部分處于變化磁場中的線圈部分做切割磁感線運動的導體方向判斷楞次定律右手定則大小計算方法 EnEBlvsin vB時，EBlv

8、 三、電磁感應中的轉動切割問題n典例精析例例4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以角速度做勻速轉動，如圖4所示，磁感應強度為B，求：圖4解析答案(1)ab棒各點的平均速率；解析解析ab棒中點的速率(2)ab兩端的電勢差；返回解析答案總結提升(3)經時間t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應電動勢多大？解析解析經時間t金屬棒ab所掃過的扇形面積為S，則：由法拉第電磁感應定律得：總結提升返回導體轉動切割磁感線：圖5 四、電磁感應中的電荷量問題n典例精析例例5如圖6甲所示，有一面積為S100 cm2的金屬環(huán)，電阻為R0.1 ，環(huán)中磁場的變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場方向

9、垂直紙面向里，在12 s時間內，通過金屬環(huán)的電荷量是多少？圖6返回解析答案總結提升答案答案0.01 C總結提升返回總結提升求解電路中通過的電荷量時，一定要用平均感應電動勢和平均感應電流計算. 對點檢測 自查自糾解析答案1.(感生電場問題)如圖7所示，內壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上，環(huán)內有一帶負電的小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當磁場突然增強時，小球將()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)解析解析當磁場增強時，由楞次定律知感應電流沿逆時針方向，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.A圖7解析答案2.

10、(En及EBlv的比較應用)(多選)如圖8所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是()A.感應電流方向不變B.CD段直導線始終不受安培力C.感應電動勢最大值EmBav圖8解析解析導線切割磁感線產生感應電動勢，由右手定則可知，感應電流方向不變，A正確；感應電動勢最大值即切割磁感線等效長度最大時的電動勢，故EmBav，C正確；答案答案ACD3.(電磁感應中的轉動切割問題)如圖9所示，一個半徑為r的銅盤，在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度繞中心軸OO勻速轉動，磁場方向與盤面垂直，在盤的中心軸與邊緣處分別安裝電刷.設整個回路電阻為R，當銅盤勻速轉動角速度為時，通過電阻的電流為_.解析答案圖9返回解析答案圖104.(電磁感應中的電荷量計算)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10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強度為()C