感生电动势演示文稿

感生电动势演示文稿第1页，课件共47页，创作于2023年2月一、上次课内容的复习以及本节内容的引入：××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××ABff第2页，课件共47页，创作于2023年2月第3页，课件共47页，创作于2023年2月内容的引入（1）感生电动势的成因是什么？（2）如何计算感生电动势？第4页，课件共47页，创作于2023年2月二、感生电动势的成因分析：I第5页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××非静电力是什么力呢？第6页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

是洛仑兹力吗？是电场力吗？变化的磁场的电场在其周围激发起具有闭合电场线的电场，称为感生电场或涡旋电场。感生电场对回路中的自由电荷所施加的作用力就是导致感生电动势产生的非静电力。

是万有引力吗？第7页，课件共47页，创作于2023年2月三、感生电场的电场线：××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××感生电场的电场线方向与成左手螺旋关系。

第8页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××感生电场的电场线方向与成左手螺旋关系。

第9页，课件共47页，创作于2023年2月如果用表示感生电场的场强，则××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第10页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××强调：曲面S是以环路L为边界的任意曲面.第11页，课件共47页，创作于2023年2月问题1：没有磁场存在的区域是否存在感生电场？××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××不仅是在变化的磁场存在的区域，也包括不存在变化磁场的区域，变化的磁场在整个空间都将激发起感生电场！第12页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××问题2：感生电场的电场线是不是总是同心圆？横截面为圆的长直螺线管的变化磁场产生的感生电场的电场线是以螺线管轴线为圆心的同心圆第13页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××横截面为矩形的长直螺线管的变化磁场产生的感生电场的电场线就不是同心圆！但是，任何变化磁场产生的感生电场的电场线都是闭合曲线，这也说明感生电场是有旋场，是非保守力场。第14页，课件共47页，创作于2023年2月四、对比由静止电荷产生由变化磁场产生线是“有头有尾”的，起于正电荷而终于负电荷是一组闭合曲线线是“无头无尾”的感生电场（涡旋电场）静电场（库仑场）对电荷有作用力对电荷有作用力保守力场（无旋场）非保守力场（有旋场）第15页，课件共47页，创作于2023年2月动生电动势感生电动势特点磁场不变，闭合回路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量的变化闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化导致回路中磁通量变化原因由于S的变化引起回路中m变化非静电力来源感生电场力洛仑兹力由于的变化引起回路中m变化第16页，课件共47页，创作于2023年2月五、感生电动势和感生电场的计算：2、感生电动势的计算：1、感生电场的计算：（1）（2）第17页，课件共47页，创作于2023年2月例题、一半径为R的长直螺线管中载有变化的电流，如图所示是在管内产生的匀强磁场的一个横截面，当磁感应强度的变化率以恒定速率增加时，求：（1）管内外的感生电场EK；××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第18页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第19页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第20页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××(2)若有一闭合导体回路abcda垂直于螺线管中的磁场放置，如图所示，其中的ab、cd是圆心角为/3的圆弧，bc、ad沿着半径方向，且，求此导体回路的感生电动势。/3第21页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××(3)将长为L的导体棒ab垂直于磁场放置于螺线管内，如图所示，求棒两端的感生电动势。Lh第22页，课件共47页，创作于2023年2月练习求杆两端的感应电动势的大小和方向第23页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××求棒两端的感生电动势。L第24页，课件共47页，创作于2023年2月××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第25页，课件共47页，创作于2023年2月练习：圆形回路放置于垂直于纸面向内的磁场中，B随时间而减小，则感应电流的方向为：【】××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第26页，课件共47页，创作于2023年2月例、如图所示是利用高频感应加热方法加热电子管的阳极，用以清除其中气体的原理示意图。阳极是一个薄壁导体圆柱壳，半径为r，高为h，电阻为R，放在匝数为N、长为L的密绕螺线管的中部，且L>>h，当螺线管中通以交流电I=I0sint时，求：（1）阳极中产生的感应电流；（2）怎样提高感应电流产生的焦耳热；第27页，课件共47页，创作于2023年2月通过阳极横截面的磁通量为解：螺线管内的磁场为：阳极管壁中的感生电动势为第28页，课件共47页，创作于2023年2月感应电流第29页，课件共47页，创作于2023年2月考察一个周期内感生电流热功率的平均值第30页，课件共47页，创作于2023年2月t时间内感应电流产生的焦耳热为：第31页，课件共47页，创作于2023年2月例题、非均匀磁场的磁感应强度B沿着Z轴方向，其大小沿着X方向线性变化，一矩形金属导体线圈ACDFA以速度沿着X轴方向匀速运动。当t=0时，线圈的左边恰好在x=0处，如图所示，求任意时刻t线圈中的感生电动势。FACDab第32页，课件共47页，创作于2023年2月FACDab第33页，课件共47页，创作于2023年2月电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的设备，它是美国物理学家克斯特1940年研制成功的。五.电子感应加速器线圈铁芯电子束环形真空管道第34页，课件共47页，创作于2023年2月电子感应加速器全貌第35页，课件共47页，创作于2023年2月电子感应加速器的一部分第36页，课件共47页，创作于2023年2月它的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的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。电子感应加速器第37页，课件共47页，创作于2023年2月BEK…….…….…….…….××××××××××××××××××××………………………………R环形真空室电子轨道OBFv第38页，课件共47页，创作于2023年2月………………………………R环形真空室电子轨道OBFv由洛伦兹力和牛顿第二定律，有其中，BR为电子轨道所在处的磁感强度.第39页，课件共47页，创作于2023年2月………………………………R环形真空室电子轨道OBFv第40页，课件共47页，创作于2023年2月………………………………R环形真空室电子轨道OBFv第41页，课件共47页，创作于2023年2月一个周期内感生电场的方向

通常选择在第一个四分之一周期内完成对电子的加速过程。我国的交流电是50Hz，1/4周期为1/200秒，为了能在如此短的加速时间里将电子加速很大的速率，一般要用电子枪使电子先通过50KV的电压进行预加速，使得电子在1/4周期内就可以在圆形轨道上转上百万圈，每转一圈都将被感生电场所加速，因此，电子在1/4周期内就可获得很高的速率和能量。

由于受到电子因加速而辐射能量的限制，所以，电子感应加速器还不能将电子加速到极高的能量，一般的小型电子感应加速器可将电子加速到105eV，大型的可达到100MeV，电子的速率可接近光速。第42页，课件共47页，创作于2023年2月六、涡电流（涡流）大块的金属在磁场中运动，或处在变化的磁场中，金属