5电磁感应现象的两类情况第四章电磁感应1.知道感生电动势的产生以及与感生电场的联系，会判断感生电动势的方向并计算其大小.2.知道动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系，会判断动生电动势的方向并计算其大小.目标定位4.求电磁感应中的电荷量问题.二、电磁感应现象中的洛伦兹力三、电磁感应中的转动切割问题栏目索引一、电磁感应现象中的感生电场对点检测自查自纠四、电磁感应中的电荷量问题一、电磁感应现象中的感生电场n知识梳理1.感生电场(1)定义： 在他的电磁理论中指出： 的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场.答案图1(2)理解：如图1所示，当磁场变化时，产生的感生电场的电场线是与磁场方向垂直的闭合曲线，感生电场是一种涡旋电场.变化麦克斯韦感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关.感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应电流的方向确定.2.感生电动势：由 产生的感应电动势.3.感生电动势中的非静电力：就是 对自由电荷的作用.答案感生电场感生电场【深度思考】感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？答答案案电流的方向与正电荷移动的方向相同，感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同.感生电场的方向可以用楞次定律和右手定则判定.答案n典例精析例例1如图2所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时针方向匀速转动(俯视)，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场.若运动过程中小球带电荷量不变，那么()A.小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B.小球所受的磁场力一定不断增大C.小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针 方向加速运动D.磁场力对小球一直不做功图2返回解析答案总结提升二、电磁感应现象中的洛伦兹力答案n知识梳理1.成因：导体棒做切割磁感线运动时，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到洛伦兹力.2.动生电动势：由于 而产生的感应电动势.3.动生电动势中的非静电力：与 有关.洛伦兹力导体运动【深度思考】动生电动势的产生与洛伦兹力有关，洛伦兹力做功吗？解解析析(1)运动导体中的自由电子，不仅随导体以速度v运动，而且还沿导体以速度u做定向移动，如图所示.因此，导体中的电子的合速度v合等于v和u的矢量和，所以电子受到的洛伦兹力为F合ev合B，F合与合速度v合垂直.(2)从做功角度分析，由于F合与v合垂直，所以它对电子不做功.答案答案洛伦兹力不做功.解析答案n典例精析例例2我国处在地球的北半球，飞机在我国上空匀速地巡航，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差.设左侧机翼末端处的电势为1，右侧机翼末端处的电势为2，则()A.飞机从西向东飞时，1比2高B.飞机从东向西飞时，2比1高C.飞机从南向北飞时，1比2高D.飞机从北向南飞时，2比1高解析答案返回解析答案总结提升例例3半径为r、电阻为R的n匝圆形线圈在边长为l的正方形abcd外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图3甲所示.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，求穿过圆形线圈磁通量的变化率为多大？t0时刻线圈产生的感应电流为多少？图3三、电磁感应中的转动切割问题n典例精析例例4长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动，如图4所示，磁感应强度为B，求：图4解析答案(1)ab棒各点的平均速率；解析解析ab棒中点的速率(2)ab两端的电势差；返回解析答案总结提升(3)经时间t金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大？解析解析经时间t金属棒ab所扫过的扇形面积为S，则：由法拉第电磁感应定律得：四、电磁感应中的电荷量问题n典例精析例例5如图6甲所示，有一面积为S100 cm2的金属环，电阻为R0.1 ，环中磁场的变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直纸面向里，在12 s时间内，通过金属环的电荷量是多少？图6返回解析答案总结提升对点检测自查自纠1234解析答案1.(感生电场问题)如图7所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，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.仍然保持静止状态解解析析当磁场增强时，由楞次定律知感应电流沿逆时针方向，即感生电场沿逆时针方向，带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动.A图71234解析答案2.(En 及EBlv的比较应用)(多选)如图8所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A.感应电流方向不变B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势最大值EmBav图812343.(电磁感应中的转动切割问题)如图9所示，一个半径为r的铜盘，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕中心轴OO匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷.设整个回路电阻为R，当铜盘匀速转动角速度为时，通过电阻的电流为_.解析答案图91234返回解析答案图104.(电磁感应中的电荷量计算)物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图10所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()C本课结束