電磁感應

現象的兩類情況導體切割磁感線動生電動勢電鍵閉合，改變滑動片的位置感生電動勢線圈B相當于電源AB相當于電源磁場變化引起的電動勢回顧電荷在外電路和內電路中的運動。電源電動勢的作用：是某種非靜電力對自由電荷的作用。abcd這里化學作用就是平時說的非靜電力一、理論探究感生電動勢的產生磁場變強時II電流是怎樣產生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運動的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其它力〔英〕麥克斯韋認為，磁場變化時會在周圍空間激發一種電場-----感生電場閉合導體中的自由電荷在這種感生電場作用下做定向運動產生感應電流（感生電動勢）感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力。感生電場的方向類似感應電流方向的判定----安培定則實際應用電子感應加速器穿過真空室內磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何感應電流沿順時針方向，感應磁場方向向下豎直向上逆時針順時針原磁場在增強，故線圈中原來通入的電流I在增大。俯視圖I二、理論探究動生電動勢的產生思考與討論1、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？提示※導體中的自由電荷受到什么力的作用？※導體棒的哪端電勢比較高？※非靜電力與洛倫茲力有關嗎？動生電動勢的產生原因

當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導線向D端定向運動，使D端和C端出現了等量異種電荷，D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）,導體CD相當一個電源。動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關。F洛＋＋---vF電定義法推導動生電動勢的表達式：作用在單位正電荷的洛倫茲力為

F=F洛/e=vB由電動勢的定義得：動生電動勢為：E=FL=BLv結論：與法拉第電磁感應定律得到的結果一致F洛＋＋---v當F電=F洛時，qE電=qU/L=Qe/L=qvB對動生電動勢的理解1、動生電動勢：指導體切割磁感線產生的電動勢。2、充當非靜電力：洛侖茲力4、感生電動勢中的能量轉化：E其他E電所以E＝BLV3、洛化茲力與動生電動勢的關系：F洛＋＋---F電（注意：W洛（合）=0）動生電動勢和感生電動勢1、動生電動勢:由于導體運動而產生的感應電動勢.2、感生電場:由變化的磁場激發的電場.3、感生電動勢:由感生電場產生的感應電動勢稱為感生電動勢.感應電動勢：感生電動勢動生電動勢課堂總結鞏固練習:如右圖所示,內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上,環內有一帶負電小球,整個裝置處于豎直向下的磁場中,當磁場突然增大時,小球將()AA.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E感-VLMN×××××××××××××××××××××××××R例題：如圖，磁感應強度為B的勻強磁場，光滑導軌上架一個直導體棒MN，MN向右勻速運動的速度為V，MN長為L,除電阻R外不計其他電阻求：（1）導體MN做勻速運動時受到的安培力大小和方向？（2）導體MN受到的外力的大小和方向？（3）MN向右運動S位移，外力克服安培力做功的表達式是什么？（4）在此過程中產生的電能是多少？（5）電流做功是多少？結論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少功將有多少熱量產生。實際應用如圖，兩個相連的金屬圓環，粗金屬圓環的電阻為細金屬圓環電阻的一半。磁場垂直穿過粗金屬環所在的區域，當磁感應隨時間均勻變化時，在粗環里產生的感應電動勢為E，則ab兩點間的電勢差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

提升能力7.如右圖所示,一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內做圓周運動,當磁感應強度均勻增大時,此粒子的動能將()A.不變B.增加C.減少D.以上情況都可能B14.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架edcf,處于豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上可無摩擦滑動,此時abcd構成一個邊長為L的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計,開始時磁感應強度為B0.(1)若從t=0時刻起,磁感應強度均勻增加,每秒鐘增量為k,同時保持棒靜止,求棒中的感應電流.在圖上標出感應電流方向.(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當t=t1秒時,需加在垂直于棒的水平拉力為多大?(3)若從t=0時刻起,磁感應強度逐漸減小,當棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產生感應電流.則磁感應強度怎樣隨時間變化(寫出B與t的關系式)?解析:(1)電流方向adcba方向;

感應電動勢E==kS=kL2

感應電流

(2)t=t1時,磁感應強度B1=B0+kt,

外力大小F=FB=(B0+kt1)kL3/r.

(3)要使棒不產生感應電流,即要回路abcd中磁通量不變.即BL(L+vt)=B0L2,例4：如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T，并且以△B/△