动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关CD
陕西师范大学远程教育学院普通物理学生考评作业
。
20．角动量的量纲为
。
21．一质点沿半径为 R 的圆周运动，当它运动一圈返回出发点后，其运动的路程为
。
22．在电容为 C 的平行板电容器两极板间插入一块很薄的金属大平板，(此平板与电容器极板平行),此电容
器的电容变为________ 。
23．把点电荷 q 以速度 v 射入磁感强度为 B 的磁场中，点电荷 q 受到的洛仑兹力的表示式为 __________ 。
l
m A
v
B m'
（2）
7．如图所示，无限长载流直导线的电流为 I ，载流长直导线与矩形线圈在同一平面内。（1）试求通过矩形
线圈的磁通量；（2）若无限长直导线中的电流按时间规律 I I 0 cost 变化，（式中 I 0 、 为常数），求矩形线
圈中的感应电动势。
I
l1
d l2
8．一质点在半径为 r = 0.10 m 的圆周上运动，其角坐标随时间变化的函数关系为 2 4t 3 .（θ 的单
位为 rad，t 的单位为 s ）（1）求 t = 2 s 时质点的法向加速度和切向加速度.（2）当切向加速度的大小恰等于
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总加速度大小的一半时，θ 值为多少？ （3）t 为多少时，法向加速度和切向加速度的量值相等？
18．如图所示，把一半径为 R 的半圆形导线 op 置于磁感强度为 B 的均匀磁场中，当半圆形导线 op 以匀速率 v
向右移动时，导线中感应电动势的大小为_______。
×p × ×
B
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× × v
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电磁感应定律
16V
例与练3 一个匝数为100、面积为10cm2的线 圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的 磁场从1T增加到9T。求线圈中的感 应电动势。
1.6V
例与练4
如图，半径为r的金属环绕通过某直径的 轴00'以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的 磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向 重合时开始计时,则在 金属环转过900角的 过程中，环中产生的电动势的 平均值是多大? 0
2 2 2
△回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
+ + + +
+ + + + + + +
+
△电源电动势的作用是某种 非静电力对自由电荷的作用。
化学作用就是我们 所说的非静电力
问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?
一、理论探究感生电动势的产生
电流是怎样产生的？ 自由电荷为什么会运动？ 猜想：使电荷运动的力可能是 洛伦兹力、静电力、或者是其它力
问题1：电动机线圈在磁场中转动会产生 感应电动势吗?
是加强了电源产生的电流,还是削弱了 电源的电流? 是有利于线圈转动还是阻碍了线圈的 转动?
四、反电动势
1、定义：电动机转动时产生的感应电 动势总要削弱电源产生的电流,这个电 动势叫反电动势. 2、作用：阻碍线圈的转动.
线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.
磁生电
电生磁
3、应用实例---电子感应加速器
电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一 种设备。
铁芯
线圈 电子束 环形真空 管 道
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生电场。射入其中 的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
物理题目
1、简述静电平衡条件。
答案：导体达到静电平衡时，导体内部的任意处的电场强度为零；导体表面电场强度的方向都与导体面垂直。
或：导体内部场强为零；导体为等势体；净电荷分布在导体的外表面；3、电介质的极化现象和导体的静电感应现象有什么区别？答案：导体的静电感应是导体中的自由电荷在外电场作用下作定向运动形成，最终达到静电平衡，这时，导体内部电场强度处处为零，净电荷分布在导体表面；电介质的极化是在外电场的作用下，束缚电荷重新取向或正负电荷中心不重合（位移极化），最终在电介质表面出现极化电荷（不均匀的电介质内部还会出现极化体电荷），介质内部场强减小。
4、什么是感应电荷？什么是极化电荷？答案：在外电场力作用下，金属导体中自由电子发生宏观定向漂移运动，最终在导体外表面停留下来的电荷，称为感应电荷；电介质中，在外电场作用下分子的正负电荷中心发生微小位移或重新取向，在介质表面所产生的电荷，称为极化电荷；7、简述电介质的极化和导体的静电感应现象达到稳定后，对于导体和电介质它们的电场、电势、电荷分布有什么区别？答案：对于导体：体内电场处处为零；整个导体为等势体；净电荷分布在外表面； 对于电介质，体内电场小于外电场；体内和体表面都有极化电荷分布；8、何谓电容？或：电容是反映什么的物理量？答案：导体的一个重要性质——具有容纳电荷的本领。
（或：反映导体可以容纳电荷本领的物理量，称为电容。
）5、电荷在磁场中运动时，磁力是否对它做功？ 为什么？答：不作功，因为磁力和电荷位移方向成直角2 简述动生电动势和感生电动势答：由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。
由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。
5 简述感应电场于静电场的区别？答：⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS tB l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 10、全电流安培环路定理答：磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流s d t D j l d H s e ∙⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=∙⎰⎰ 10、质点运动中平均速度和平均速率有何区别? 在什么情况下平均速度和平均速率的大小相等? 答:平均速度是总位移除以总时间,而平均速率是总路径长度除以总时间。
_新教材高中物理第二章电磁感应2法拉第电磁感应定律课件新人教版选择性必修第二册
[思路点拨] (1)磁感应强度在 0～4 s 内均匀增大，可由 E＝nΔΔBt ·S，求感应电动势。 (2)t＝5 s 时，磁感应强度正在均匀减小，线圈产生感应电动势，相当于电源。
[解析] (1)根据法拉第电磁感应定律得，0～4 s 内，回路中的感应电动势 E＝nΔΔΦt ＝1 000×0.4－0.24×2×10－2 V＝1 V。 (2)t＝5 s 时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与 原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，故 a 点的电势高。
()
解析：由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应 电流沿顺时针方向。由法拉第电磁感应定律知，E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBtS＝ΔBΔ·πtR2，由于两 圆环半径之比 Ra∶Rb＝2∶1，所以 Ea∶Eb＝4∶1。综上所述，选项 B 正确。 答案：B
动生电动势的理解及应用 [问题探究] 如图所示，一个半径为 r 的半圆导线，处在磁感应强度 为 B 的匀强磁场中。 (1)当导线沿 OP 方向以速度 v 做匀速运动时，其感应电 动势的大小是多少？
第2章 电磁感应 2 法拉第电磁感应定律
核心素养目标
1．知道什么是感应电动势。 2．理解和掌握法拉第电磁感应定律的内容和表达
式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。 3．掌握导体切割磁感线产生的电动势 E＝Blvsin θ
的推导及意义，会用此关系式解答有关问题。 4．知道动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系，
知识点二 导线切割磁感线时的感应电动势 [情境导学] 如图所示，把矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B
的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直。试计算导体棒 MN 切割磁感线时的感应电动势。
提示：在 Δt 内穿过闭合电路磁通量的变化量 ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt。根据法拉 第电磁感应定律，得 E＝ΔΔΦt ＝Blv。
有关洛伦兹力充当非静电力的商讨及思考
对应用的思考
粒子加速器
在粒子加速器中，利用磁场和电场对粒子进 行加速和减速，其中洛伦兹力起到了关键作 用。
磁悬浮列车
磁悬浮列车利用磁场和电流产生强大的洛伦兹力， 使列车悬浮于轨道之上，减少了摩擦和机械磨损。
电子显微镜
电子显微镜利用电磁透镜来聚焦电子束，从 而实现对样品的成像，其中洛伦兹力对于成 像质量有着重要影响。
03
洛伦兹力充当非静电力的 商讨
商讨的必要性
洛伦兹力在电磁现象中的重要性
01
洛伦兹力在电磁学中扮演着核心角色，对于电磁场的形成、传
播和变化过程具有重要影响。
揭示非静电力的本质
02
通过对洛伦兹力充当非静电力的探讨，有助于深入理解非静电
力的本质和特性。
扩展物理学理论的应用
03
对洛伦兹力充当非静电力的研究可以扩展物理学理论在解释自
商讨的结论
洛伦兹力在非静电力的研究中具有重要地位
通过对洛伦兹力充当非静电力的探讨，可以深化对非静电力的认识和理解。
需要进一步实验验证
商讨的结论需要通过实验验证来确认其正确性，并探索其在实践中的应用前景。
对未来物理学理论发展的影响
对洛伦兹力充当非静电力的研究可以为未来物理学理论的发展提供新的思路和方法。
02
洛伦兹力充当非静电力的 现象
现象概述
洛伦兹力充当非静电力的现象是指在某些特定情况下，带电粒子在电磁场中受到 的电磁力与静电场中受到的电场力不同。这种电磁力是由洛伦兹力引起的。
在低速、弱场的情况下，洛伦兹力可以近似为静电力，但在高速、强场的情况下 ，洛伦兹力与静电力存在显著的差异。
洛伦兹力在粒子物理学和天文学等领域具有重要的应用价值，例如在研究宇宙射 线、加速器中的粒子运动以及磁流体动力学等领域。
电磁感应优秀课件
自感系数
电磁感应
对于一个任意的回路
L
d dt
d dI
dI dt
L
L
dI dt
L dΨ Ψ dI I
自感（系数）的物理意义：
① L dΨ Ψ dI I
在数值上等于回路中通过单位电流时， 通过自身回路所包围面积的磁通链数。
电磁感应
②
L
d
dt
d( LI ) L dI I dL
解： r R E涡 • dl L
B
•
dS
t
S
分布。 E
L E涡dl
S
B dS t
dB
R L E
d
t
E r
0
B E
E涡
2r
dB dt
r 2
E涡
r 2
dB dt
方向：逆时针
电磁感应
r R
L E涡 •
dl
S'
B t
•
dS
在圆柱体外，由于
l H • dl NI
H 2r NI
H NI 2r
I
R2 R1
B NI
2r
d
B
•
dS
NI
hdr
2r
h
r dr
电磁感应
d
B
•
dS
NI
hdr
2r
d
NIh 2
R2
R1
dr r
NIh ln( R2 )
2
R1
N N 2Ih ln( R2 )
2
R1
L
N 2h
ln(
R2
)
I 2
R1
电磁感应
浙江新高考专用高中物理第四章电磁感应现象5电磁感应现象的两类情况讲义新人教版选修3_
5 电磁感应现象的两类情况麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场.二、感生电动势的产生感生电场产生的电动势叫感生电动势.2.感生电动势大小：E ＝n ΔΦΔt. 3.方向判断：由楞次定律和右手螺旋定则判定.三、动生电动势的产生导体运动产生的电动势叫动生电动势.2.动生电动势大小：E ＝Blv (B 的方向与v 的方向垂直).3.方向判断：右手定则.1.判断下列说法的正误.(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场.( √ )(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用.( √ )(3)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用.( √ )(4)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功.( × )2.研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用.在北半球若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为5×10－5T.鸽子以20m/s 的速度水平滑翔，鸽子两翅展开可达30cm 左右，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为________V ，________(填“左”或“右”)侧电势高. 答案 3×10－4 左一、感生电场和感生电动势如图1所示，B 变化时，就会在空间激发一个感生电场E .如果E 处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流.图12.变化的磁场周围产生的感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化的磁场中放一个闭合回路，回路中就有感应电流，如果无闭合回路，感生电场仍然存在.3.感生电场可用电场线形象描述.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合.4.感生电场(感生电动势)的方向一般由楞次定律判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt计算. 例1 (多选)(2017·温州中学高二上学期期中)下列说法中正确的是( )D.感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向答案 AC解析 变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场，故A 正确；恒定的磁场在周围不产生电场.故B 错误；感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定，故C 正确；感生电场的电场线是闭合曲线，其方向不一定是沿逆时针方向，故D 错误. 例2 (多选)某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图2AB 方向磁场在迅速减弱AB 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速增强BA 方向磁场在迅速减弱答案 AC闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思路如下：二、动生电场和动生电动势如图3所示，导体棒CD 在匀强磁场中运动.图3CD 向右匀速运动，由左手定则可判断自由电子受到沿棒向下的洛伦兹力作用，C 端电势高，D 端电势低.随着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，C 、D 两端形成稳定的电势差.感生电动势 动生电动势 产生原因 磁场的变化 导体做切割磁感线运动移动电荷的 非静电力 感生电场对自由电荷的电场力 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体方向判断方法 由楞次定律判断 通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法 由E ＝n ΔΦΔt 计算 通常由E ＝Blv sin θ计算，也可由E ＝n ΔΦΔt计算 例3 (多选)如图4所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是( )图4答案 AB解析 根据动生电动势的定义，选项A 正确.动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，选项B 正确，选项C 、D 错误.[学科素养] 通过例1、例2和例3，加深对感生电动势和动生电动势的理解，掌握它们方向的判断方法，并会对两者进行区分，体现了“科学思维”的学科素养.三、导体棒转动切割产生动生电动势的计算1.当导体棒在垂直于匀强磁场的平面内，其一端固定，以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图5所示. 图5ω绕圆心匀速转动时，如图6所示，相当于无数根“辐条”转动切割，它们之间相当于电源的并联结构，圆盘上的感应电动势为E ＝Br v ＝12Br 2ω. 图6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ω匀速转动，如图7所示，磁感应强度大小为B .求：图7(1)金属棒ab 两端的电势差；(2)经时间Δt (Δt <2πω)金属棒ab 所扫过的面积中通过的磁通量为多少？此过程中的平均感应电动势多大？答案 (1)12Bl 2ω (2)12Bl 2ωΔt 12Bl 2ω 解析 (1)ab 两端的电势差：U ab ＝E ＝Bl v ＝12Bl 2ω. (2)经时间Δt 金属棒ab 所扫过的扇形面积ΔS ＝12l 2θ＝12l 2ωΔt ，ΔΦ＝B ΔS ＝12Bl 2ωΔt . 由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω. 1.(对感生电场的理解)如图8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( )图8答案 A2.(对感生电场的理解)如图9所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板( )图9t 成正比C.带正电，电荷量是kL 2C 4π D.带负电，电荷量是kL 2C 4π 答案 D解析 磁感应强度以B ＝B 0＋kt (k >0)的规律随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt＝S ΔB Δt ＝kS ，而S ＝πr 2＝π(L 2π)2＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π；由楞次定律和安培定则知电容器P 板带负电，故D 选项正确.3.(转动切割产生的电动势)(2017·慈溪市高二上学期期中)如图10所示，导体棒ab 长为4L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体绕过b 点垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，则a 端和b 端的电势差U 的大小等于( )图10 BL 2ω B.BL 2ωBL 2ωBL 2ω答案 D解析 ab 棒以b 端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动，则a 、b 两端的电势差大小U ＝E ＝12B (4L )2ω＝8BL 2ω.故选D. 4.(平动切割产生的动生电动势)如图11所示，“∠”形金属框架MON 所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，金属棒ab 能紧贴金属框架运动，且始终与ONab 从O 点开始(t ＝0)匀速向右平动时，速度为v 0，∠MON ＝30°.图11(1)试求bOc 回路中感应电动势随时间变化的函数关系式；(2)闭合回路中的电流随时间变化的图象是________.答案 (1)E ＝33Bv 20t (2)B 解析 (1)t ＝0时ab 从O 点出发，经过时间t 后，ab 匀速运动的距离为s ，则有s ＝v 0t .由tan30°＝bc s ，有bc ＝v 0t ·tan30°.则金属棒ab 接入回路的bc 部分切割磁感线产生的感应电动势为E ＝Bv 0bc ＝Bv 02t tan30°＝33Bv 02t . (2)l Ob ＝v 0t ，l bc ＝v 0t tan30°，l Oc ＝v 0tcos30°，单位长度电阻设为R 0，则回路总电阻R ＝R 0(v 0t ＋v 0t tan30°＋v 0t cos30°)＝R 0v 0t (1＋3)，则回路电流I ＝E R ＝(3－3)Bv 06R 0，故I 为常量，与时间t 无关，选项B 正确.一、选择题考点一 感生电场和感生电动势1.(多选)在空间某处存在一变化的磁场，则 ( )A.在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B.在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定会产生感应电流C.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场答案 BD解析 由感应电流产生的条件可知，只有闭合回路中的磁通量发生改变，才能产生感应电流，如果闭合线圈平面与磁场方向平行，则线圈中无感应电流产生，故A 错，B 对；感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合回路无关，故C 错，D 对.2.在如下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )答案 C解析均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C正确.3.(多选)著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板四周固定着一圈带电的金属小球，如图1所示.当线圈接通电源后，将产生图示逆时针方向的电流.则下列说法正确的是( )图1A.接通电源瞬间，圆板不会发生转动C.若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反D.若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流方向相反答案BD解析线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生感生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，A错误；不论线圈中电流是增大还是减小，都会引起磁场的变化，从而产生不同方向的电场，使小球受到电场力的方向不同，所以会向不同方向转动，B正确；接通电源瞬间，产生顺时针方向的电场，如果小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流方向相同，C错误；同理可知D正确.4.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下加速.如图2所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )图2A.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速B.若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C.若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速答案 A解析当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时，由安培定则可知将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空盒空间内产生顺时针方向的感生电场，电子沿逆时针运动，电子将加速，选项A正确；同理可知选项B、C错误；由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，被加速时电子做圆周运动的周期减小，选项D错误.5.如图3甲所示，线圈总电阻r＝0.5Ω，匝数n＝10，其端点a、b与Ra、b两点电势差的大小为( )图3解析 根据法拉第电磁感应定律得：E ＝n ·ΔΦΔt ＝10×,0.4)V ＝2V.I ＝E R 总＝21.5＋0.5A ＝1A.a 、b 两点的电势差相当于电路中的路端电压，其大小为U ＝IR ＝1.5V ，故A 正确. 考点二 动生电动势abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图4甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是( )图4tt答案 BC解析 由题图Et 图象可知，导线框经过0.2s 全部进入磁场，则速度v ＝l t ＝,0.2)m/s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；由图象可知，E ＝0.01V ，根据E ＝Blv 得，B ＝E lv ＝,0.1×0.5)T ＝0.2T ，选项A 错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在tt ＝0.6s 这段时间内，导线框中的感应电流I ＝E R ＝,0.005)A ＝2A, 所受的安培力大小为F ＝BIl ＝0.2×2×0.1N＝0.04N ，选项D 错误.7.如图5所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框abc 以恒定的速度v 沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与ab 边垂直，且保持ac 平行于OQ .关于线框中的感应电流，以下说法正确的是( )图5答案 D解析 线框中感应电流的大小正比于感应电动势的大小，又感应电动势E ＝BL 有v ，L 有指切割磁感线部分两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度，故开始进入磁场时感应电流最大，开始穿出磁场时感应电流最小，选项A 、B 错误.感应电流的方向可以用楞次定律判断，可知选项D 正确，C 错误.8.(多选)如图6所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于abab 边以角速度ωbc 边的长度为l .下列判断正确的是( )图6abcaC.|U bc |＝12Bl 2ω D.|U bc |＝Bl 2ω解析 金属框abc 平面与磁场方向平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项A 正确，B 错误；由转动切割产生感应电动势得|U bc |＝12Bl 2ω，选项C 正确，D 错误. 9.(2017·温州中学高二上学期期中)如图7所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中绕圆心O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，圆盘的圆心和边缘间接有一个阻值为R 的电阻，则通过电阻R 的电流的大小和方向分别为(金属圆盘的电阻不计)( )图7A.I ＝Br 2ωR，由c 到d B.I ＝Br 2ωR，由d 到c C.I ＝Br 2ω2R，由c 到d D.I ＝Br 2ω2R，由d 到c 答案 D解析 将金属圆盘看成无数条金属辐条组成的，这些辐条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R 的电流的方向为从d 到c ，金属圆盘产生的感应电动势为：E ＝12Br 2ω，通过电阻R 的电流的大小为：I ＝E R ＝Br 2ω2R.故选D. 10.如图8所示，导体棒AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 长为R ，且O 、B 、A 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差大小为( )图8A.12BωR 2BωR 2 BωR 2BωR 2答案 C解析 A 点线速度v A ＝ω·3R ，B 点线速度v B ＝ωR ，AB 棒切割磁感线的平均速度v ＝v A ＋v B 2＝2ωR ，由E ＝Blv 得，AB 两端的电势差大小为E ＝B ·2R ·v ＝4BωR 2，C 正确.11.如图9所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间变化的变化率ΔB Δt的大小应为( ) 图9A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π答案 C解析 设半圆的半径为L ，电阻为R ，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1＝12B 0ωL 2.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E 2＝12πL 2·ΔB Δt ，由E 1R ＝E 2R 得12B 0ωL 2＝12πL 2·ΔB Δt ，即ΔB Δt ＝ωB 0π，故C 项正确. 12.(多选)如图10所示，三角形金属导轨EOF 上放有一金属杆AB ，在外力作用下，使AB 保持与OF 垂直，从O 点开始以速度v 匀速右移，该导轨与金属杆均由粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是 ( )图10答案 AC解析 设金属杆从O 点开始运动到题图所示位置所经历的时间为t ，∠EOF ＝θ，金属杆切割磁感线的有效长度为L ，故E ＝BLv ＝Bv ·vt tan θ＝Bv 2tan θ·t ，即电路中感应电动势的大小与时间成正比，C 选项正确；电路中感应电流I ＝E R ＝Bv 2tan θ·t ρl S，而l 为闭合三角形的周长，即l ＝vt ＋vt ·tan θ＋vtcos θ＝vt (1＋tan θ＋1cos θ)，所以I ＝Bv tan θ·Sρ(1＋tan θ＋1cos θ)是恒量，所以A 正确.二、非选择题 13.如图11所示，线框由导线组成，cd 、ef 两边竖直放置且相互平行，导体棒ab 水平放置并可沿cd 、ef 无摩擦滑动，导体棒ab 所在处有垂直线框所在平面向里的匀强磁场且B 2＝2T ，已知ab 长L ＝0.1m ，整个电路总电阻R ＝5Ω，螺线管匝数n ＝4，螺线管横截面积S 2.在螺线管内有如图所示方向磁场B 1，若磁场B 1以ΔB 1Δt＝10T/s 均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(取g ＝10 m/s 2)图11(1)通过导体棒ab 的电流大小；(2)导体棒ab 的质量m 的大小；(3)若B 1＝0，导体棒ab 恰沿cd 、ef 匀速下滑，求棒ab 的速度大小.答案 (1)0.8A (2)0.016kg (3)20m/s解析 (1)螺线管产生的感应电动势：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB 1ΔtS 得E ＝4×10×0.1V＝4V通过导体棒ab 的电流I ＝E R(2)导体棒ab 所受的安培力F ＝B 2IL导体棒静止时受力平衡有F ＝mg解得m ＝0.016kg.(3)ab 匀速下滑时 E 2＝B 2LvI ′＝E 2RB 2I ′L ＝mg联立解得v ＝20m/s14.如图12甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距dCDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B 按如图乙所示规律变化，CFt ＝0时，金属棒ab 从图示位置由静止在恒力F 作用下向右运动到EFab 电阻为1Ω，求：图12(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F 的大小；(3)金属棒的质量.解析 (1)金属棒未进入磁场时，电路的总电阻R 总＝R L ＋R ab ＝5 Ω回路中感应电动势为：E 1＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝0.5 V 灯泡中的电流为I L ＝E 1R 总＝0.1 A. (2)因灯泡亮度始终不变，故第4 s 末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流I ＝I L ＝0.1 A金属棒受到的恒力大小：F ＝F 安＝BId ＝0.1 N.(3)因灯泡亮度始终不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为E 2＝E 1＝0.5 V 金属棒在磁场中匀速运动的速度v ＝E 2Bd ＝0.5 m/s金属棒未进入磁场时的加速度为a ＝v t ＝0.125 m/s 2 故金属棒的质量为m ＝F a ＝0.8 kg.。
感生电动势和动生电动势正式版
感生电动势和动生电动势一、学习目标1．知道感生电场。
2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系二、预习案（一）、电磁感应现象中的感生电场1．感生电场：英国物理学家麦克斯韦认为，磁场时会在空间激发一种电场——感生电场．2．感生电动势：由产生的电动势叫做感生电动势。
的方向与所产生的方向相同，可根据楞次定律和右手螺旋定则来判断，感生电动势中的“非静电力”是对自由电荷的作用．（二）、电磁感应现象中的洛伦兹力1．动生电动势：由于而产生的感应电动势．2．动生电动势中的“非静电力”：自由电荷因随导体棒运动而受到，非静电力与.有关．3．动生电动势中的功能关系：闭合电路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服做功，其他形式的能转化为.三、课上探究（一）、理论探究感生电动势的产生1、在图中画出感应电流的方向。
2、是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动？3、感生电场的存在与闭合回路的存在有无关系？感生电场的方向如何？（二）、实际应用----电子感应加速器1、说出穿过真空室内磁场的方向？2、由图知电子沿什么方向运动？3、要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何？4、由感生电场引起的磁场方向如何？线圈中电流怎样变化？（三）、理论探究动生电动势的产生思考与讨论1、动生电动势是怎样产生的？2、什么力充当非静电力？提示1、导体中的自由电荷受到什么力的作用？它将沿导体棒向哪个方向运动？2、导体棒的哪端电势比较高？3、非静电力与洛伦兹力有关吗？4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中的电流沿什么方向？讨论1、洛伦兹力做功吗？2、能量是怎样转化的？3、推导动生电动势的表达例题：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？（3）MN向右运动S位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？（4）在MN向右运动S位移过程中感应电流做功是多少？练习：1、一个带正电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图所示，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的（）A.动能不变B.动能增大C.动能减小D.以上情况都可能2、如图所示，一正方形闭合金属线框，从距离匀强磁场上边界h高处，由静止开始沿竖直平面自由下落，线圈平面始终垂直于匀强磁场的方向，且磁场区域高度大于线框的边长．对线框进入磁场的过程，以下描述正确的是（BD）A．线框有可能做匀变速运动B．若线框做变速运动，加速度一定减小C．若h足够大，线框可能反弹向上运动D．h越大，线框的机械能损失越多四、巩固练习1．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（）A．不变B．增加C ．减少D ．以上情况都可能2．穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb ，则（ ）A ．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 VB ．线圈中的感应电动势一定是2 VC ．线圈中的感应电流一定是每秒减少2 AD ．线圈中的感应电流一定是2 A3．在匀强磁场中，ab 、cd 两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（ ）A ．v1＝v2，方向都向右B ．v1＝v2，方向都向左C ．v1>v2，v1向右，v2向左D ．v1>v2，v1向左，v2向右4．如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t ）T ，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；（2）a 、b 两点间电压Uab5．如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量．探测器线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度．已知线圈匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R ，把线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由此可知，被测磁场的磁磁感应强度B=__________6、如图所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A 、B 管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是（ ）A ．A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的B ．A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的C ．A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的D ．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的 7、如图所示，光滑导轨宽0.4m ，均匀变化的磁场垂直穿过其面，方向如图，磁场的变化如图所示，金属棒ab 的电阻为1Ω，导轨电阻不计，自t=0时，ab 棒从导轨最左端，以v=1m/s 的速度向右匀速运动，则（ ）A ．1s 末回路中的电动势为1.6VB ．1s 末棒ab 受安培力大小为0.64NC ．1s 末回路中的电动势为0.8VD ．1s 末棒ab 受安培力大小为1.28参考答案1、B2、BD3、C4、（1）4V （2）2.4A5、nS qR2 6、：AD 7、AD。
有关洛伦兹力充当非静电力的商讨及思考
有关洛伦兹力充当非静电力的商讨及思考作者：曹海奇来源：《中学物理·高中》2013年第05期《物理教学探讨》第314期中有一篇文章——《从本质上区分动生电动势与感生电动势》，我觉得其中有一个问题值得探讨，文章认为产生动生电动势的非静电力是洛伦兹力.很多教材里都讲到了动生电动势和感生电动势，其中新人教版选修3-2第20页对这个问题的阐述为：一段导线在做切割磁感线的运动时相当于一个电源，通过上面的分析可以看到，这时的非静电力与洛伦兹力有关.我个人认为这样的表述非常贴切，课本只是说非静电力与洛伦兹力有关，而并没有说非静电力就是洛伦兹力.课本在这一节只是定性地说明动生电动势与洛伦兹力之间的关系，并没有在这里给出定量的推导过程.因为在这里推导牵涉到很多问题，学生比较难于接受，所以干脆给出定性分析.那么到底谁充当非静电力呢？动生电动势的大小跟洛伦兹力又有何关系呢？1寻找产生动生电动势的非静电力如图1磁场垂直于纸面向里，长为L的导体棒在纸面内以速度υ向右做匀速直线运动，设匀强磁场的磁感应强度为B，电子的电量为e.问产生动生电动势的非静电力是谁？产生的感应电动势为多大？1.1错误理解如图1导体内所有自由移动的电子将随导体棒AB一起向右运动，自由电子受到磁场洛伦兹力作用.洛伦兹力大小为F=evB，方向由A指向B.因此洛伦兹力使电子向B端运动，是产生动生电动势的非静电力.1.2谁充当非静电力做功以上这个说法存在两处错误，洛伦兹力的大小错误，方向也错误.我们知道电荷在磁场中运动，洛伦兹力是不做功的，洛伦兹力不可能充当非静电力，对电荷做功，将其他形势的能量转化为电能.那么这个问题中到底是谁在充当非静电力做功呢？我们的分析又错在哪里呢？如图2所示，电子参与了两个运动，一方面要随导体棒向右匀速运动，另一方面要沿导体棒向下运动，所以电子实际的运动方向为图中所示的v，那么不难判断出电子所受洛伦兹力的方向为如图所示的F=evB（其中v为电子实际运动的速度，与导体运动的速度关系满足v2=vcosθ）实际上是洛伦兹力的一个分力F1=evBcosθ使得电子向导体棒的B端运动.在这里洛伦兹力的分力对电子做功充当非静电力.1.3能量问题那么为什么洛伦兹力不做功，而洛伦兹力的一个分力可以做功呢？这里其他形式的能量是如何转化为电能的呢？洛伦兹力还有另外一个分力，如图2所示，其大小为F2=evBsinθ，方向垂直于导体棒向左.设F1做功的功率为P1，F2做功的功率为P2，则P1=F1·v1=evBcosθ·vsinθ=ev2Bsinθcosθ，P2=F2·v2=-evBsinθ·vcosθ=-ev2Bsinθcosθ，由以上两式可知，洛伦兹力的两个分力中，一个做正功，另一个做负功.总功率为两分力做功功率之和，即P=P1+P2=0，所以洛伦兹力不做功.这样我们非常清楚地认识到为什么洛伦磁力不做功，而非静电力仍然与洛伦兹力有关了.导体棒向右运动时，两分力同时存在.其中F1为非静电力做功，F2方向向左阻碍导体棒向右运动，所以要使导体棒向右运动就必须给导体棒一个向右的外力，只有外力等于导体棒所受阻力时，导体棒才能向右匀速运动.这时外力对导体棒做正功，与阻力所做负功相等，导体棒的动能不变，外力对导体棒做功通过洛伦兹力的两个分力之间的做功转换，把其他形式的能量转化为电能.2寻找动生电动势的大小2.1导体棒不与外电路相连的情况随着导体棒的运动，电子受到一个斜向左下方的力，使得电子向B端运动，在A端留下正电荷，导体棒内由于电荷的聚集，形成由A指向B的电场；导体中的电子受到沿导体棒从B到A的电场力.导体棒的受力情况如图3所示，只要导体棒两端的电荷比较少，电子就会向B端运动，随着电荷的增加，电场力增加，最终达到一个平衡状态.电子受到的电场力足够大，使得电子不能向B端运动，从而随导体棒一起向右做匀速直线运动，而不会向B端运动.此时的洛伦兹力由A指向B，如图4所示.eBv=Ee（1）E=U/L（2）由（1）、（2）得：U=BLv这个推导结果与我们已经知道的通过磁通量变化得到的结论相符.2.2导体棒与外电路相连时导体棒相当于电源，导体棒中的电子受到洛伦兹力向B端运动，导体两端的电动势增大，同时到达B端的电子通过外电路流出，使得导体两端的电荷减少，电动势减小.电动势的减小又会使得电子向B端运动，最终达到一个动态平衡状态——导体中大部分电子都向右运动，只有少部分电子向B端运动补充流出去的电子.导体两端维持稳定的电势差，其大小为U=BLv.需要说明的是，事实证明导体棒从开始运动，到获得稳定的电动势是一个短暂的过程.3安培力是洛伦兹力的宏观表现吗？新人教版第95页有这样一句话：通电导线所受的安培力，实际上是洛伦兹力的宏观表现.而且我们在推导洛伦兹力大小的时候利用了这样一个观点.那么所有电荷所受洛伦兹力之和就是安培力吗？我们知道安培力可以做功，而洛伦兹力不能做功.如果所有电荷所受洛伦兹力之和等于安培力的话，怎么可能洛伦兹力不做功，而集体表现的安培力做功呢.矛盾在哪里？其实本文前面的内容已经提到了.如图2所示，洛伦兹力的两个分力中F2垂直于导体棒向左，大量电子受到的这样的分力之和总体表现为安培力，阻碍导体棒的运动.要使导体向右做匀速直线运动，必须要有外力来克服这个安培力.因此外力克服安培力做功，将其他形式的能量转化为电能.因此安培力是洛伦兹力垂直于导线方向分力的宏观表现.课本在推导洛伦磁力表达式的时候，导线处于静止状态，这时安培力不做功，洛伦兹力也不做功，因此回避了洛伦兹力不做功与安培力做功的问题.通过以上分析，我们知道：动生电动势中的非静电力只能说与洛伦兹力有关，而安培力仅是洛伦兹力垂直于导线方向分量的宏观表现.。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关CD
v甲
乙
B/T
2
1
0
0.5
t/s
1.0
一、感生电场与感生电动势
二、洛伦兹力与动生电动势
动生电动势的大小：E = BLv
例2、光滑金属导轨L=0.4 m,电阻不计,均匀变化
的磁场穿过整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应
强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻
为1Ω ,自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1 m/s的
速度向右匀速运动,则
()
A.1 s末回路中电动势为0.8 V B.1 s末回路中电动势为1.6 V C.1 s末ab棒所受磁场力为0.64 N D.1 s末ab棒所受磁场力为1.28 N
课堂总结 感生电动势
动生电动势
特 点
闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场变化导致回 路中磁通量变化
原 由于B变化引起 因 回路中变化
非 静 电 力
的 来 源
变化磁场在它周围空间激发 感生电场，非静电力是感生 电场力，由感生电场力对电 荷做功而产生电动势
方
向
楞次定律
磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量变化
× × C×
×
× × F洛×
×
××
v
×
×
×
× F电×
×
× × D×
×
1．知道感生电场。
2．知道感生电动势和动生电动势及 其区别与联系。
一.电磁感应现象中的感生电场
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.我们称之为感 生电动势。
? 感生电动势：
磁场变弱
非静电力
由于S变化引起 回路中变化
电磁感应
S Nv电磁感应一、选择题1．在一线圈回路中，规定满足如图所示的旋转方向时，电动势ε , 磁通量Φ为正值。
若磁铁沿箭头方向进入线圈，则有 【 B 】(A) d Φ /d t < 0, ε < 0 .(B) d Φ /d t > 0, ε < 0 .(C) d Φ /d t > 0, ε > 0 . (D) d Φ /d t < 0, ε > 0 . 2. 涡旋电场和静电场存在差别。
以下表达正确的是 【 D 】（A ）涡旋电场是由静止电荷产生的，电场线从正电荷出发，终止于负电荷 （B ）静电场是无头无尾的闭合曲线 （C ）静电场一般情况下环流不为零 （D ）涡旋电场是无源场。
3. 对于法拉第电磁感应定律td d Φ-=ε,下列说法哪个是错误的： 【 A 】（A ）负号表示ε与Φ的方向相反；（B ）负号是约定ε和Φ的正方向符合右手螺旋配合关系时的结果； （C ）负号是楞次定律的体现；（D ）用上式可以确定感应电动势的大小和方向。
4. 如图，长为l 的直导线ab 在均匀磁场中以速度v 移动，直导线中的电动势为 （A ）Blv ，(B) αsin Blv ; (C)αcos Blv ; (D) 0. 【 D】5. 尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中，通以变化率相同的磁通量，环中 (A) 感应电动势不相同；(B) 感应电动势相同，感应电流相同； 【 D 】 (C)感应电动势不同，感应电流相同；(D)感应电动势相同，感应电流不同.7. 两个环形导体b a ,同心且相互垂直地放置，当它们的电流1I 和2I 同时发生变化时，则 【 A 】 （A ） 只产生自感电流，不产生互感电流; （B ） 同时产生自感电流和互感电流；（C ） 一个产生自感电流，另一个产生互感电流； （D ）上述说法全不对。
8. 如图所示，导线AB 在均匀磁场中作下列四种运动，（1）垂直于磁场作平动；（2）绕固定端A 作垂直于磁场转动；（3）绕其中心点O 作垂直于磁场转动；（4）绕通过中心点O 的水平轴作平行于磁场的转动。
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-2配套课件 4.5
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课堂合作探究
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退出Leabharlann 问题导学一、电磁感应现象中的感生电场
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答案:AD 解析:感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定:原磁场向上且 磁感应强度在增大,在周围有闭合导线的情况下,感应电流的磁场方向 应与原磁场方向相反,即感应电流的磁场方向向下,再由右手螺旋定则 得到感应电流的方向是:从上向下看应为顺时针方向,则感生电场的方 向从上向下看也为顺时针方向;同理可知,原磁场方向向上且磁感应强 度减小时,感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向。选项 A、D 正 确。
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3.感生电动势:由于感生电场的作用,推动导体中自由电荷 定向移动而产生的电动势叫感生电动势。 感生电动势在电路中的作用就是电源,其产生电动势的导体就是内 电路,当它与外电路连接后就会对外电路供电。其非静电力就是 感生电场对自由电荷的作用。
预习交流 1
变化的磁场周围产生感生电场,这种感生电场是否与存在环形闭合 电路有关呢? 答案:变化的磁场周围一定存在感生电场,与是否存在闭合回路无 关。
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二、电磁感应现象中的动生电场
活动与探究 2 1.什么是动生电动势,你能举例说明吗?
答案:由于导体棒做切割磁感线的运动,而在导体棒两端产生的感 应电动势,叫做动生电动势。如图所示,当导体棒 CD 在磁场中做切割磁 感线运动时,CD 间就会产生感应电动势。
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2.动生电动势的产生与电路闭合还是断开有关吗? 答案:无关。 无论电路闭合还是断开,只要有导体做切割磁感线的运 动,电路中就有动生电动势产生。 当电路闭合,其一部分导体做切割磁感 线运动时,电路中有感应电流产生;当电路闭合,整个电路以相同速度做 切割磁感线运动时,只产生感应电动势,不产生感应电流。
电磁感应现象的两类情况
1.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. 2.感生电场的方向可由楞次定律判断.如图所示， 当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁 场增强的电场. 3.感生电场提供了使电荷运动的非静电力. 磁场 激发感 感生电场驱动自 产生感 变化 → 生电场 → 由电荷定向移动 → 应电流 4.感生电动势大小：E＝nΔΔΦt .
C.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上
向下看应为顺时针方向
D.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上
向下看应为逆时针方向 解析：感生电场的电场线方向由楞次定律来判定.假
设垂直于磁场方向有一闭合环形回路.
B向上， 均匀增 大时
―楞―次→ 定律
回路中感 应电流的 磁场方向 向下
―安―培→ 定则
感生电动势和 重点 动生电动势的
计算
感生电动势和
难点
动生电动势产 生的原因分析
和理解
知识点一 电磁感应现象中的感生电场 提炼知识 1.感生电场 磁场变化时在空间激发的一种电场. 2.感生电动势 由感生电场产生的感应电动势. 3.感生电动势中的非静电力 感生电场对自由电荷的作用.
4.感应电场的方向 与所产生的感应电流的方向相同，可根据楞次定律 和右手定则判断.
A
B
C
D
解析：根据楞次定律，在前半个周期内，圆环内产
生的感应电流方向为顺时针，即通过 ab 边的电流方向为
由 b 指向 a，再根据左手定则判断，ab 边受到的安培力为
水平向左，即负方向.根据法拉第电磁感应定律，前半个
周期内 ab 中的电流为定值，则所受安培力也为定值.结合
选项可知 B 正确.
答案：B
判断正误 （1）变化的磁场周围一定存在感生电场，与是否存 在闭合电路无关.（ ） （2）恒定的磁场一定能在周围空间产生感生电场. （） （3）感生电动势在电路中的作用相当于电源电动 势，其电路相当于内电路.（ ） 答案：（1）√ （2）× （3）√
大学物理作业11答案ppt
(D) 0Ir 2
2aR
答案:[ D ]
线圈内磁场 B 0I BS 0I r2 0Ir2
2 a
2 a 2a
d Q i dq 1 d
dt
dt R R dt
dq d q 0 0Ir2
3. 半径为R的金属圆板在均匀磁场中以角速度绕中心轴旋转,均
匀磁场的方向平行于转轴,如图11所示.这时板中由中心至同一边
缘点的不同曲线上总感应电动势的大小为 BR2 / 2,
方向 沿曲线中心向外 .
BO
O 图11
4. 如图12所示. 匀强磁场局限于半径为R的圆柱形空间区域, B垂直
于纸面向里,磁感应强度B以dB/dt=常量的速率增加. D点在柱形空
0
2
9. 在一通有电流I的无限长直导线所在平面内, 有一半径为r、电
阻为R的导线环,环中心距直导线为a，如图8所示，且a>>r.当直
导线的电流被切断后,沿导线环流过的电量约为
(A) 0Ir2 ( 1 1 )
2R a a r
(B) 0Ia2
2rR
(C) 0Ir ln a r
2R a
成轴对称分布，图为此磁场的截面，磁场按dB/dt随时间变化，
圆柱体外一点P的感应电场Ei应 (A) 等于零. (B) 无法判定. (C) 不为零，方向向左或向右.
(D) 不为零，方向向内或向外. (E) 不为零，方向向上或向
下. 答案:[ E ]
××× B
× × × × ·P
×××
图5
d
dt
答案:[ D ]
d
dt
磁通量变化率同，感应电动势同，但材料不同， 电阻不同，所以感应电流不同
电磁学题库分析
一、判断题（请分别在正确或错误的命题前面括号中打“√”或“×”）第一章静电场的基本规律（）1、等势面上任意两点之间移动电荷，电场力所做的功为零．（）2、等势面上场强处处为零．（）3、等势面上任意两点的电势是相等（）4、电场线方向即为场强方向（）5、若高斯面内没有自由电荷，则高斯面上各点的电场强度为零．（）6、在静电场中，沿电场线方向，电势一定下降．（）6、在静电场中，沿电场线方向，电势越来越低．（）7、《电磁学》教材在静电场部分讲述了的二个叠加原理（）8、《电磁学》教材在静电场部分只讲述了场强叠加原理和电势叠加原理．（）9、在静电场中，电场线是实际存在的曲线．（）10、任何电荷的相互作用都是通过电场来传递的．（）11、只有静电场具有某种对称性时，才能用静电场的环路定理求解．（）12、只有静电场具有某种对称性时，才能用静电场的高斯定理求解．．（）13、任何两条电场线都不可能相交．（）14、静止电荷之间的的相互作用不需要任何媒介．（）15、电场强度大的地方电势高，电势高的地方电场强度也一定大．第二章有导体时的静电场（）1、处于外电场中的中性导体或带电导体，达静电平衡时，导体处处无电荷分布．（）2、处于外电场中的带电导体，达静电平衡时，导体处处无电荷分布．（）3、处于外电场中的带电导体，达静电平衡时，导体内部无电荷分布。
（）4、凡接地导体其表面必处处无电荷．（）5、空腔导体内的带电体在腔外产生的场强一定为零．（）6、由于静电感应，在导体表面的不同区域出现异号电荷时，导体不再是等势体，导体表面也不是等势面．（）7、空腔导体内的带电体在腔外产生的场强为零．（）8、导体达到静电平衡时，导体内部场强处处为零，导体是等势体，导体表面是等势面．（）9、处于外电场中的导体，达到静电平衡时，导体内部的场强和电势都处处为零．（）10、孤立导体球接地后，表面电荷密度处处为零．第三章静电场中的电介质（）1、极化电荷与自由电荷按同样规律激发电场．（）2、极化电荷与自由电荷各以不同规律激发电场．（ ）3、由0S d q ⋅=⎰⎰D S 可知，电位移矢量D 仅与自由电荷有关．（ ）4、描述电介质极化程度的物理量有位移极化、取向极化、极化强度．（ ）5、极化强度是描述电介质极化程度的物理量．（ ）6、极化电荷体密度和极化电荷面密度均与极化强度有关．（ ）7、自由电荷可以迁移，而极化电荷不能迁移．第四章 恒定电流和电路（ ）1、不含源支路的电流必从高电势流向低电势．（ ）2、若一复杂电路共有n 个节点，则只有 (1-n )个节点方程是独立的．（ ）3、在任何电路中，电功等于焦耳热．（ ）4、电源内部非静电力起主导作用；在外电路中，没有非静电力．（ ）5、在恒定电流电路中，电源内部非静电力起主导作用，在外电路中电场力起主导作用． （ ）6、在恒定电流电路中，电荷守恒定律不成立．（ ）7、在恒定电流电路中，非静电力总是存在于整个回路之中，即整个回路中的非静电力大小均不为零．（ ）8、电流连续性方程是电荷守恒定律的数学表述．（ ）9、电源的作用是将其他形式的能量转化为电能．（ ）10、在闭合电路中，外电路的电阻越大，电源输出的功率越大．（ ）11、支路电流为零时，该支路两端电压烽为零．第五章 恒定电流的磁场（ ）1、任意形状通电导线的磁场，磁感应线都是闭合曲线．（ ）2、电场线与磁感应线一样，都不是电场或磁场中实际存在的曲线．（ ）3、电场和磁场都是抽象的东西，不是客观存在的物质．（ ）4、电场和磁场都不是客观存在的物质．（ ）5、电场和磁场虽然看不见摸不着的，但是客观存在的物质．（ ）6、运动电荷在电磁场中所受的作用力称为洛伦兹力．载流导线在磁场中所受的作用力称为安培力．安培力是洛伦兹力的一种宏观表现．（ ）7、只有磁场具有某种对称性时，才能用安培环路定理来求解．（ ）8、磁场对置于其中的电荷都有磁力的作用．（ ）9、B 的高斯定理0S d ⋅=⎰⎰B S ，H 的环路定理0L d I ⋅=⎰H l ，B 与H 的关系μ=B H ，对非铁磁质和铁磁质均成立.第六章 电磁感应与暂态过程（ ）1、感应电动势包括动生电动势、感生电动势、自感电动势、互感电动势等．（ ）2、动生电动势与感生电动势有相同的非静电力．（ ）4、感应电流的磁通总是阻碍引起感应电流的磁通变化．（ ）5、感应电流的磁通总是与引起感应电流的磁通相同．（ ）6、感生电场与库仑电场一样，也是由电荷激发的．（ ）7、感生电场与库仑电场都是由电荷激发的．（ ）8、感生电场的电场线与库仑电场的电场线一样，都是从正电荷出发，终止于负电荷． （ ）9、动生电动势的非静电力是洛伦兹力．（ ）10、当电流减小时，自感电动势方向与电流方向相反．（ ）11、自感电动势所反抗的是电流的变化，而不是电流本身．（ ）12、楞次定律不符合能量守恒定律．（ ）13、变压器和电机的铁心用互相绝缘的很薄的矽钢片叠压而成，是为了减小涡流、降低损耗． （ ）12、日光灯的镇流器、变压器都是应用自感的例子．（ ）13、日光灯的镇流器、变压器都是互感器件．第七章 磁介质（ ）1、B 的高斯定理0S d ⋅=⎰⎰B S ，H 的环路定理0Ld I ⋅=⎰H l ，B 与H 的关系μ=B H ，对非铁磁质和铁磁质均成立．（ ）2、所有磁介质都具有抗磁性．（ ）3、所有磁介质都具有顺磁性．（ ）4、顺磁性存在于分子固有磁矩不为零的媒质．（ ）5、磁介质分为顺磁质、抗磁质和铁磁质．（ ）6、磁化强度是描述磁介质磁化程度的物理量．（ ）7、电介质中有极化电荷与自由电荷之分，磁介质中有磁化电流与传导电流之分． （ ）8、铁磁质具有高μ值、非线性、磁滞的特点．第九章 时变电磁场和电磁波（ ）1、位移电流和传导电流都按相同的规律激发磁场，并都产生焦耳热．（ ）2、偶极振子辐射的电磁场，其近区场和远区场均具有波的性质．（ ）3、位移电流和传导电流激发的磁场的磁感应线都是闭合曲线．（ ）4、麦克斯韦由麦克斯韦方程组预言了电磁波的存在，并指出光波也是电磁波． （ ）5、电磁波是麦克斯韦提出，赫兹通过实验证实的．（ ）6、位移电流实质就是变化的电场．综合（ ）１、电场线与磁感应线一样，都是用来形象地描述电场或磁场的曲线．（ ）１、电场线与磁感应线一样，都是电场或磁场中实际存在的曲线．（ ）2、任何磁的相互作用都是通过磁场来传递的；任何电的相互作用都是通过电场来传递的．二、填空题第一章 静电场的基本规律1、在一对等量异种电荷Q ±相距为r ，连线中点的电势为 （取无限远为参考点）．把单位正点电荷从该中点沿任意路径移至无限远处，则电场力对该点电荷所做的功为 ．2、在边长为a 的正方体中心放置一点电荷q ，则通过该正方体一个侧面的E 通量为 ．3、《电磁学》在第一章中讲述了 个叠加原理，它们分别是 ．4、在静电场中，电场力作功与路径 关，静电场是 场（填保守力或非保守力），故 引入势的概念．4、静电场是保守力场，电场力做功只取决于运动的 位置，与路径 关．5、半径为0.3m 的球面，带有正电C 6105.4-⨯，距球心0.5m 处的电场强度的大小为 ，电势为 ．（计算结果保留π和0ε）6、静电场是由 激发的．静电场的三个叠加原理分别是 、 、 ．7、在均匀电场中，有一半径为R 的半球面，电场强度E 与半球面的轴线平行（如图1所示），那么通过半球面的E 通量是 （取球面外法线为正）．8、如图2所示，在封闭球面S 内A 点和B 点分别放置+ q 和- q 电荷，O 为球心，且A O = O B ＝a ，则O 点的场强0E = ，封闭球面S 的电通量d S ⋅⎰⎰E S = ． 9、在静电场的基本规律中，库仑定律在MKSA 制中的表达式为 ，电场强度的定义式为 ．10、电量分别为q 与q -的两个点电荷相距为d ，两点电荷连线中点处的电势为 （取图1 图 2无限远处电势为零），电场强度的大小 和方向 .第二章 有导体时的静电场1、真空中有一半径为R 、所带电荷量为Q 的导体球，则空间任一点的能量密度为2、一平行板电容器的电容为C ，将它接在电压为U 的电源上充电后断开电源，然后将两极板距离d 从拉到2d ，这时极板间场强的大小为 ，电势差等于 ．3、带正电的导体A 右边放一个中性导体B ，则在B 的两端出现感应电荷．若将B 左端接地，流入地面的是 电荷；若将B 右端接地，流入地面的是 电荷．3、带负电的导体A 右边放一个中性导体B ，则在B 的两端出现感应电荷．若将B 左端接地，流入地面的是 电荷；若将B 右端接地，流入地面的是 电荷．4、一个孤立导体，当它带有电荷q 而电势为U 时，则定义该导体的电容为C = 。
电磁学复习资料
《电磁学》资料一 、填空题1、在MKSA 制中，电极化强度矢量的单位为 C.m -2 ，电场强度的量纲式为13--I LMT。
2、在MKSA 制中，磁矩单位为2m A ⋅ ，其量纲表达式为 M 0T 0L 2I 1 ；3、一电偶极子处在外电场中，其电偶极距为l q p =，其所在处的电场强度为E ，则偶极子在该处的电位能=W ;E p ⋅-，当=θ;π时，电位能最大；4、麦克斯韦对电磁场理论的两个重要假设是 涡旋电场 和 位移电流 ；5、如图（a ）所示，两块无限大平板的电荷面密度分别为σ和σ2-，则I 区：E 的大小为02εσ，方向为 向右 （不考虑边缘效应）； 6、在带正电的导体A 附近有一不接地的中性导体B ，则A 离B 越近，A 的电位越 低 ，B 的电位越 高 ；7、一面积为S 、间距为d 的平行板电容器，若在其中插入厚度为2d的导体板，则其电容为d S /20ε；8、无论将磁棒分成多少段，每小段仍有N 、S 两个极，这表明 无磁单极 ，按照分子环流的观点，磁现象起源于 电荷的运动（或电流） ； 9、有两个相同的线圈相互紧邻，各自自感系数均为L.现将它们串联起来，并使一个线圈在另一个线圈中产生的磁场与该线圈本身产生的磁场方向相同，设无磁漏，则系统的总自感量是 4L ；10、完整的电磁理论是麦克斯韦在总结前人工作的基础上于 19 世纪完成的，并预言了电磁波 存在。
22题图图（a ） σσ2-Ⅰ Ⅱ Ⅲ11、感应电场和感应磁场都是涡旋场，但感应电场是变化磁场以 左 旋方式形成，而感应磁场是变化电场以 右 旋方式形成。
12．动生电动势的非静电力是-洛伦兹力，感生电动势的非静电力是--涡旋电场力。
13．导体静电平衡的条件是导体内场强处处为零。
14、一半径为R 的薄金属球壳，带有电量为q ，壳内外均为真空，设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U ＝R q 04/πε。
15、由一根绝缘细线围成的边长为L 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小为 0 。
新人教版高中物理选修3-2练习 电磁感应现象的两类情况
一、电磁感应现象中的感生电场┄┄┄┄┄┄┄┄①1．感生电场：磁场变化时在空间激发的一种电场。
2．感生电动势：由感生电场产生的感应电动势。
3．感生电动势中的非静电力：感生电场对自由电荷的作用。
4．感生电场的方向：与所产生的感应电流的方向相同，可根据楞次定律和右手定则判断。
[注意](1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
(2)感生电场的方向可由楞次定律判断。
如图所示，当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。
(3)感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。
①[判一判]1．感生电场线是闭合的(√)2．磁场变化时，可以产生感生电场，并不需要电路闭合这一条件(√)3．感生电场是产生感生电动势的原因(√)4．处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用(√)二、电磁感应现象中的洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄②1．动生电动势：由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。
2．动生电动势中的非静电力自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力，非静电力与洛伦兹力有关。
3．动生电动势中的功能关系闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服安培力做功，其他形式的能转化为电能。
[注意]有些情况下，动生电动势和感生电动势具有相对性。
例如，将条形磁铁插入线圈中，如果在相对磁铁静止的参考系内观察，线圈运动，产生动生电动势；如果在相对线圈静止的参考系中观察，线圈中磁场变化，产生感生电动势。
②[填一填]如图所示，导体棒向右运动切割磁感线时，棒中的电子受的洛伦兹力方向为________，棒上端的电势比下端的电势________(填“高”或“低”)。
解析：电子随导体棒向右运动，同时受向下的洛伦兹力，有向下的分速度，电子的合速度向右下方，洛伦兹力向左下方；根据右手定则，棒上端的电势高于下端的电势。
答案：左下方高磁场变化时会在空间激发感生电场，处在感生电场中的闭合导体中的自由电荷在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，或者说，导体中产生了感应电动势。
大学物理学C基本内容
《大学物理学C 》课程基本内容第一章 质点的运动1．直角坐标系、极坐标系、自然坐标系※2．质点运动的描述：位置矢量r 、位移矢量r ∆=)()(t r t t r-∆+、运动方程)(t r r =。
在直角坐标系中,k t z j t y i t x t r)()()()(++=速度：t rv d d=； 加速度：22d d d d t r t v a == 在直角坐标系中，速度k v j v i v v z y x ++=,加速度k a j a i a a z y x++=自然坐标系中，速度 τ v v =＝τts d d ，加速度t n a a a +==n r v t v 2d d +τ 在极坐标系中,角量的描述：角速度t d d θω=，角加速度22d d d d t t θωα==3．运动学的两类基本问题：第一类问题:已知运动方程求速度、加速度等。
此类问题的基本解法是根据各量定义求导数。
第二类问题:已知速度函数(或加速度函数)及初始条件求运动方程。
此类问题的基本解法是根据各量之间的关系求积分。
例如据txv d d =，可写出积分式⎰x d ＝⎰t v d .由此求出运动方程)(t x x =。
4．相对运动：位移:t u r r ∆+'∆=∆ ，速度：u v v+'=,加速度：0a a a +'=第七章 气体动理论1．对“物质的微观模型”的认识；对“理想气体”的理解。
※2．理想气体的压强公式23132v n p k ρε==，其中221v m k =ε※理想气体物态方程：RT MmpV =或 nkT p =理解压强与微观什么有关，即压强的物理含义是什么.※3．理想气体分子的平均平动动能与温度的关系：kT k 23=ε 理解温度与微观什么有关，即温度的物理含义。
※4．能量均分定理：气体处于平衡态时，分子每个自由度上的平均能量均为2kT概念：自由度※理想气体内能公式：RT iM m E 2=5．麦克斯韦气体分子速率分布律 ※麦克斯韦气体分子速率分布函数：定义：vNN v f d d 1)(=函数：22232π2π4)(v v v kTm ekT m f -⎪⎭⎫⎝⎛= 以及v v f NNd )(d =；v v Nf N d )(d =；⎰21d )(v v v v Nf ；⎰21d )(v v v v f 等表示的物理含义。
由“非静电力与洛伦兹力有关”引出的讨论
由“非静电力与洛伦兹力有关”引出的讨论龚知栋（湖北省麻城市第二中学438307 ）摘要：在“电磁感应现象的两类情况”一节新课教学中，笔者经常遇到肯钻研的学生就“非静电力与洛伦兹力有关”这句话提出一系列疑问。
本文将结合教学实际情况，以师生对话的形式对此做一些讨论。
关键词：电磁感应动生非静电力洛伦兹力做功在《普通高中课程标准实验教科书物理》（选修3-2）第四章“电磁感应现象的两类情况”一节中，讨论动生电动势时有这样一句话：一段导线在做切割磁感线的运动时相当于一个电源，这时的非静电力与洛伦兹力有关。
在新课教学中，笔者经常遇到肯钻研的学生就这句话提出一系列疑问。
本文将结合教学实际情况，以师生对话的形式对此做一些讨论。
生：这里所说的“非静电力与洛伦兹力有关”，说法太模糊了，那么它们究竟是怎样的关系呢？师：看课本图4.5-3（见右图），导体CD中的自由电荷（电子）具有水平向右的速度v，由左手定则可判断电子受到沿棒向下的洛伦兹力的作用，电子向D端运动，C端出现多余正电荷。
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，C、D两端便有了稳定的电势差。
CD棒相当于一个电源（C为正极D为负极），显然，这里是依靠洛伦兹力在电源内部搬运电荷，以维持C、D两端稳定的电势差。
生：这么说来，还是洛伦兹力充当非静电力的，看来非静电力就是洛伦兹力了。
但是，课本为什么不直接这样说呢？师：这个问题问的很好，不过别急于下结论。
你考虑过电子还有沿棒向下运动的这个速度没有？生：对呀，电子有这个速度，在磁场中因该也要受到一个洛伦兹力。
师：对，接着分析。
生：可以判断这个速度对应的洛伦兹力垂直CD棒向左，与v的方向相反。
师：这么说，电子有两个分运动(不妨分别记为v1、v2)，其合运动速度v是斜向下的。
两个分运动各自对应产生一个洛伦兹力分量（分别记为f1、f2 )，其合力f也是斜向下的(见右图)。
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（二）动生电动势的非静电力与洛伦兹 力有关
导体两端产生电势 差——动生电动势
× ×
C ×
×
+++
× ×
× ×
动生电动势是 导体中的自由 电荷在磁场中 受到洛仑兹力 作用的结果。
××
×v ×
×
× ___ ×
×
D × ×
×
×
f
探究
F2
-
动生电动势：
U
F洛
F1
V合
洛伦兹力分力F1对自由电荷的作用 非静电力
（一）、理论探究感生电动势的产生 电流是怎样产生的？ 自由电荷为什么会运动？
猜想：使电荷运动的力可能是 洛伦兹力、静电力、或者是其它力
使电荷运动的力难道是变化 的磁场对其施加的力吗？
（二）〔英〕麦克斯韦认为：
磁场变化时会在周围空间激发一种电 场-----感生电场.
闭合导体中的自由电荷在这种电场下 做定向运动. 产生感应电流（感生电动势）
电子的一种设备。
电子感应加速器是用感生电场来加速 铁芯
线圈
电子束
环形真 空管道
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生电场。射入其中的电子就受到感生电 场的持续作用而不断加速。
二.电磁感应现象中的洛伦兹力
导体切割磁感线时也会产生感应电 动势——动生电动势,该电动势产生 的机理是什么?非静电力又与什么有 关呢？
(1) 定义：变化的磁场在周围空间激发的电场叫 感生电场 ( 涡旋电场 )。 (2) 方向：就是感生电流的方向，用楞次定律判断。 (3) 电场线：是闭合的曲线。
由感生电场产生的电动势叫感应电动势。感生电动势 所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用。
感生电场是产生感生电动势的原因。
2．感生电场方向的判定 闭合环形回路(可假定其存在)的电流方向就表示感生电场的方 向．判断感生电场的方向要依据实际存在的或假定存在的回路，并结 合楞次定律和安培定则，思路如下：
× × C×
×
× × F洛×
×
××
v
×
×
×
× F电×
×
× × D×
×
1．知道感生电场。
2．知道感生电动势和动生电动势及 其区别与联系。
一.电磁感应现象中的感生电场
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.我们称之为感 生电动势。
? 感生电动势：
磁场变弱
非静电力
v甲
乙
B/T
2
1
0
0.5
t/s
1.0一、感生电场与感生电源自势二、洛伦兹力与动生电动势
动生电动势的大小：E = BLv
动生电动势：?
非静电力
（一）、理论探究动生电动势的产生
思考与讨论 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？ 提示 ※导体中的自由电荷受到
什么力的作用？ ※导体棒的哪端电势比较高？ ※非静电力与洛伦兹力有关吗？
理论分析：
×× × ×
_
×× × ×
_f
××
×v ×
× × _f ×
×
× × f×
例2、光滑金属导轨L=0.4 m,电阻不计,均匀变化
的磁场穿过整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应
强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻
为1Ω ,自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1 m/s的
速度向右匀速运动,则
()
A.1 s末回路中电动势为0.8 V B.1 s末回路中电动势为1.6 V C.1 s末ab棒所受磁场力为0.64 N D.1 s末ab棒所受磁场力为1.28 N
课堂总结 感生电动势
动生电动势
特 点
闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场变化导致回 路中磁通量变化
原 由于B变化引起 因 回路中变化
非 静 电 力
的 来 源
变化磁场在它周围空间激发 感生电场，非静电力是感生 电场力，由感生电场力对电 荷做功而产生电动势
方
向
楞次定律
磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量变化
由于S变化引起 回路中变化
非静电力是洛仑兹力的 分力，由洛仑兹力对运 动电荷作用而产生电动 势
楞次定律或右手定则
例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