第7课时电磁感应现象的两类情况习题课市公开课金奖市赛课一等奖课件

电磁感应现象两种情形

感生电动势与动生电动势第1页

法拉第电磁感应定律指出，当穿过闭合回路磁通量发生改变时，回路中就要产生感应电动势。穿过闭合回路磁通量，其改变方式有三种情形：1、闭合回路面积不变，磁场随时间变（无运动）2、磁场不变，闭合回路面积随时间变（有运动）

与之相对应电动势也有两类3、回路磁感应强度随时间变同时回路面积也随时间变以上三种改变情形有两类电动势与之相对应：

（1）感生电动势（2）动生电动势二者合称：感应电动势第2页一、感应电场与感生电动势1、感应电场：改变磁场在其周围空间激发电场称为感应

电场

特征：因为磁场强弱改变，在周围空间形成了感应电场，感应电场对闭合电路中自由电子产生电场力作用。自由电荷在电场力作用下，形成定向移动。即形成了感应电流。这种因磁场改变而激发起电场，其电场线是封闭。这种电场又称为：涡旋电场。

注：静止电荷激发电场叫静电场，静电场电场线是由正电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合，而感应电场是一个涡旋电场，电场线是闭合。第3页磁场变强①英国物理学家麦克斯韦认为，磁场改变时会在空间激发一个电场，称为感生电场，也叫涡旋电场。②感生电场电场线是闭合，感生电场方向能够依据楞次定律用右手螺旋定则来判断。第4页感生电场与静电场区分静电场

E0感生电场

Ek起源由静止电荷激发由改变磁场激发电场线形状电场线为非闭合曲线电场线为闭合曲线Ek静电场为有源场感生电场为无源场第5页静电场E0感生电场Ek电场性质为保守场,可引入势(能)为非保守场,不可引入势(能)静电场为有源场感生电场为无源场他们间也有共性：含有场物质形式全部共性；均对电荷有力作用，且场强定义相同；在导体中，感生电场可引发电荷积累从而建立静电场。第6页铁芯线圈电束子

环形真空室B磁场电子感应加速器是利用感生电场使电子加速设备。第7页

它柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行轨道。当磁场发生改变时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中电子就受到这感应电场连续作用而被不停加速。第8页二.电磁感应中洛伦兹力和动生电动势导体切割磁感线也会产生感应电动势,该电动势产生机理是什么?导体切割磁感线产生感应电动势大小与哪些原因相关?第9页理论分析：×

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××v___+++导体两端产生电势差——动生电动势动生电动势是导体中自由电荷在磁场中受到洛仑兹力作用结果。f第11页导体CD在匀强磁场B中以速度V向右运动,而且导线CD与B、V方向相垂直,因为导体中自由电子随导体一起运动.所以每个电子受到洛伦兹力为F洛=eVB,F洛方向向下．在力Ｆ作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩负电荷,导体上端出现过剩正电荷．结果使导体上端C电势高于下端D电势,出现由C指向D静电场,此时电场对自由电子作用力是向上,与洛伦兹力方向相反,当二力相互平衡时，ＣＤ两端便产生一个稳定电势差。

LDCXXXXXXXXXXXXXXXVF电F洛第12页问题2：导体棒一直运动下去，自由电荷是否会沿着导体棒一直运动下去吗？为何？不会，因为正电荷向D运动，C端将出现过剩负电荷，D端出现过剩正电荷，结果导体上端电势低于下端电势，形成由下端D指向上端C静电场，正电荷力向上，与洛仑兹力方向相反，当F洛=F静电时，自由电荷不再运动问题3：导体棒哪端电势比较高？

D端电势高

问题4：假如用导线把C、D两端连到磁场外一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向？CD相当于电源，电源内部，电流由低电势流向高电势，电流方向是C到D第13页动生电动势表示式：作用在单位正电荷洛伦兹力为

F=F洛/e=vB则动生电动势为：E=FL=BLv结论：与法拉第电磁感应定律得到结果一致第14页1.以下说法中正确是()A.感生电场是由改变磁场产生B.恒定磁场也能在周围空间产生感应电场C.感生电场方向也一样能够用楞次定律和右手螺旋定则来判定D.感生电场电场线是闭合曲线ACD第15页2.如图所表示,导体AB做切割磁感线运动时,将产生感应电动势,因而在电路中有电流经过,以下说法中正确是()A.因导体运动而产生感应电动势称为动生电动势B.动生电动势产生与洛伦兹力相关C.动生电动势与电场力相关D.动生电动势和感生电动势产生原因是一样AB第16页3.如右图所表示,一个闭合电路静止于磁场中,因为磁场强弱改变,而使电路中产生了感应电动势,以下说法中正确是()A.磁场改变时,会在这空间中激发一个电场B.使电荷定向移动形成电流力是磁场力C.使电荷定向移动形成电流力是电场力D.以上说法都不对AC第17页

4:如右图所表示,内壁光滑塑料管弯成圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电小球处于静止状态,整个装置处于竖直向下磁场中,当磁场突然增大时,小球将()AA.沿顺时针方向运动B.沿逆时针方向运动C.在原位置附近往复运动D.依然保持静止状态E感-第18页5.如右图所表示,一个带正电粒子在垂直于匀强磁场平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子动能将()A.不变B.增加C.降低D.以上情况都可能B第19页6.穿过一个单匝线圈磁通量一直保持每秒钟均匀地降低2Wb,则()A.线圈中感生电动势每秒钟增加2VB.线圈中感生电动势每秒钟降低2VC.线圈中无感生电动势D.线圈中感生电动势保持不变D第20页7、如图所表示,光滑导轨宽0.4m,ab金属棒长0.5m,均匀改变磁场垂直穿过其面,方向如图,磁场改变如图所表示,金属棒ab电阻为1Ω,导轨电阻不计,自t＝0时,ab棒从导轨最左端,以v＝1m/s速度向右匀速运动,则(）A．1s末回路中电动势为1.6VB．1s末棒ab受安培力大小为1.28NC．1s末回路中电动势为0.8VD．1s末棒ab受安培力大小为0.64NAB第21页7.如图所表示,固定于水平桌面上金属框架edcf,处于竖直向下匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上可无摩擦滑动,此时abcd组成一个边长为L正方形,棒电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0.(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒钟增量为k,同时保持棒静止,求棒中感应电流.在图上标出感应电流方向.(2)在上述(1)情况中,一直保持棒静止,当t=t1秒时,需加在垂直于棒水平拉力为多大?(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐步减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流.则磁感应强度怎样随时间改变(写出B与t关系式)?第22页解析:(1)电流方向