电磁感应现象的两类情况

第四章电磁感应什么是电源电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置

什么是电动势如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值，叫做电源的电动势。用E表示电动势，则：

在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一般分为两种：一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量变化而产生感应电动势，如下图乙所示，另一种是磁场不变，导体运动引起磁通量变化而产生感应电动势，如下图甲所示，请探究一下它们产生感应电动势的机理．电键闭合，改变滑片的位置感生电动势线圈B相当于电源磁场变化引起的电动势一、感生电场与感生电动势

一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,闭合电路内产生了感应电动势.这种情况下,哪一种作用扮演了非静电力的角色?由电磁感应可知：闭合电路位于变化的磁场中必然引起电路中磁通量的变化，从而产生感应电流。磁场变强思考：导线中的电荷此时定向移动形成电流，那么一定有力使电子移动，这个力究竟是什么力呢？变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场对电荷会产生力的作用变化的的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生电场由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势。英国物理学家麦克斯韦指出:

感生电动势在电路中的作用就是电源,其电路就是内电路,当它与外电路连接后就会对外电路供电.

感生电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感生电场的方向同样可由楞次定律判断.实际应用:电子感应加速器穿过真空室内磁场的方向由图知电子沿什么方向运动要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何由感生电场引起的磁场方向如何竖直向上逆时针顺时针向下原磁场在增强，即电流在增大。Ｃ例1、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为E，则ab两点间的电势差为（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

练习1、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场磁感应强度突然增大时，小球将（）A、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、仍然保持静止状态A练习2.下列哪些说法正确的是(

)A．磁场变化时会在空间激发电场B．处于变化磁场中的导体中的自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用C．感生电场就是感应电动势D．以上说法都不对AB导体切割磁感线动生电动势AB相当于电源二、洛伦兹力与动生电动势二、电磁感应现象中的洛伦兹力问题设计如图2所示，导体棒CD在均匀磁场中运动.图2(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力.导体中自由电荷相对纸面的运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷.答案导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度，由左手定则可判断自由电荷受到沿棒向上的洛伦兹力作用，其相对纸面的运动是斜向上的.(2)导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒一直运动下去？为什么？答案自由电荷不会一直运动下去.因为C、D两端聚集电荷越来越多，在CD棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动.(3)导体棒的哪端电势比较高？如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的？答案C端电势较高，导体棒中电流是由D指向C的.导体切割磁感线时也会产生电动势,该电动势产生的机理是什么?导体切割磁感线产生的电动势的大小与哪些因素有关?什么力充当非静电力的作用?是由于导体棒中自由电子受到洛伦兹力而形成的磁感应强度、导体棒运动速度、导体棒的长度洛伦兹力

一段导线在做切割磁感线的运动时相当于电源，这时的非静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势。探讨：-洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。即外力克服洛伦兹力的一个分量F2所做的功，通过另一个分量F1转化为感应电流的能量.洛伦兹力做功吗？能量是怎样转化的呢？UωF洛F2F1例题2：光滑导轨上架一个直导体棒MN，设MN向右匀速运动的速度为v，MN长为L,不计其他电阻求：（1）导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？（2）导体MN受到的外力的大小和方向？vLMN×××××××××××××××××××××××××R解析(1)由题意知：

E=BLvF=BIL

得：由左手定则知F方向向左

(2)由导体棒做匀速运动，故受到的外力大小等于F,

方向向右。三、感生电动势与动生电动势的区别。动生电动势和感生电动势1、动生电动势:感应电动势由于导体运动而产生.2、感生电场:由变化的磁场激发的电场.3、感生电动势:由感生电场产生的感应电动势.感应电动势：感生电动势动生电动势例1.(对感生电场的理解)在下列选项所示的四种磁场变化情况中能产生恒定的感生电场的是(

)123自我检测C典例精析一、对感生电场的理解例2某空间出现了如图3所示的一组闭合的电场线，这可能是(

)A.沿AB方向磁场在迅速减弱B.沿AB方向磁场在迅速增强C.沿BA方向磁场在迅速增强D.沿BA方向磁场在迅速减弱图3例2(动生电动势的理解与应用)在北半球上，地磁场竖直分量向下.飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变.由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处电势为φ2，则(

)A.若飞机从西往东飞，φ1比φ2高B.若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞，φ1比φ2高D.若飞机从北往南飞，φ2比φ1高二、动生电动势的理解与应用三、E＝

和E＝Blv的选用技巧例3如图4所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，若AB以5m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0.2Ω，磁场的磁感应强度为0.2T.问：图4(1)3s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线