第5节 电磁感应规律的应用
高二物理 4.5电磁感应规律的应用2 新人教版
第5节
电磁感应定律的应用2
高二物理 4.5电磁感应规律的应用2 新人教版
例.电磁流量计如图所示,用非磁性材料做 成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导 电液体流过此区域时,测出管壁上M、N 两点间的电势差为U,就可知道管中液体的 流量q,即单位时间内流过管道横截面的液 体体积(m3／s).已知管道直径为d,磁场的 磁感应强度为B,则q与U间的关系为 .
进入磁场和刚穿出磁场时速度相等。求：
⑴线圈下边缘穿越磁场过程
中的最小速度v.
⑵线圈进入磁场过程中产生
h
的电热Q.
2 2m/ s
0.50J 高二物理 4.5电磁感应规律的应用2 新人教版
d
新人教版
答案：
n
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例.水平的平行虚线间距为d=50cm，其间
有B=1T的匀强磁场。一个正方形线圈边
长为L=10cm，质量100g，电阻0.02Ω。
开始时线圈下边缘到磁场上边缘的距离为
h=80cm。将线圈静止释放，其下边缘刚
磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈
与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速
度v匀速拉出磁场的过程中，
⑴拉力的大小F
L1
v
⑵拉力的功率P ⑶拉力做的功W
L2
F
⑷线圈中产生的电热Q
⑸通过线圈某一截面的电荷量q
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导体棒中的感应电流在磁场中受安培 力作用时： •如果安培力做负功，是把其他形式的 能量转化为电能；
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例.两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ 平行放在倾角θ的绝缘斜面上，两导轨 间距为L.M、P两点间接有电阻R.一质量
电磁感应规律的应用
（1）R中电流的大小是多少？方向如何？ 楞次定律实际判断的是 电源两端的电压是 （2）M、N两点哪点电势高？M、N两点间电势差是多少？ 感应电动势的方向 路端电压 （3）水平拉力是多大？
（1） I
BLv ，a→b 3r
R
F安
F
U MN （2）φM＞φN，
B 2 L2 v （3）F 3r
2 BLv 3
Φ En t
；
专题三 电磁感应规律的应用
基础知识回顾：
动生电动势： B不变，S 变化
S E nB t
E=BLv
感生电动势： S 不变，B 变化
B En S t
专题三 电磁感应规律的应用
感应电动势→感应电流－－→电路问题 ↓磁场 安培力－－→动力学问题 ↓做功 动能、电能－→能量问题
Eห้องสมุดไป่ตู้
Φ → q n I 4、感应电量： q It ， ， En Rr R总 t 二、动力学问题 1、平衡问题 2、动态问题：v变→F变→a变，v0，a0，动力学方程，v-t图象 三、能量问题 1、安培力做功与电能： W安 -E电 2、方法：能量守恒，动能定理 ？ Q支 。 3、注意：Q总==
① ② ③ ④ A．四种情况下流过ab边的电流的方向都相同 B．四种情况下ab两端的电势差都相等 C．四种情况下流过线框横截面的电量都相等 D．四种情况下线框中产生的焦耳热都不相同
专题三 电磁感应规律的应用
例题：（2013年北京卷17题、2014年北京卷24题、2015年北京卷22题改编）
如图所示，电阻不计的光滑金属导轨ac、bd 水平平行放置 ，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨左 侧接有阻值为 R=2r的定值电阻，导轨间距为L。一质量为m、 电阻为r 、长度也为L的金属导体棒MN静止垂直放置在导轨上 。 某时刻开始，方向水平向右的恒力F 作用在导体棒上，则 （1）导体棒此后做什么运动？最终速度表达式是怎样的？ （2）若此过程 R中产生的焦耳热为Q，则导体棒向右运动了 多远？
电磁感应现象的两类情况ppt课件演示文稿
解析：由题意可知圆形线圈A上产生的感生电动势 ΔB E＝n S＝100×0.02×0.2 V＝0.4 V， Δt E 0.4 V 电路中的电流 I＝ R ＋R ＝ 4 Ω＋6 Ω＝0.04 A. 1 2 电容器充电时的电压 UC＝IR2＝0.04 A×6 Ω＝0.24 V， 2 s后电容器放电的电荷量 Q＝CUC＝30×10－6 F×0.24 V ＝7.2×10－6 C. 答案：0.24 V 7.2×10－6 C
F的方向竖直向下．在力F的作用下，自由电子沿导体向 下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩 的正电荷．结果使导体上端D的电势高于下端C的电势，出现 由D指向C的静电场．此电场对电子的作用力F′是向上的，与 洛伦兹力的方向相反．随着导体两端正、负电荷的积累，场 强不断增强，当作用在自由电子上的静电力F′与洛伦兹力F 互相平衡时，DC两端便产生了一个稳定的电势差．如果用另 外的导线把CD两端连接起来，由于D端电势比C端高，自由 电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针方向流动，形 成逆时针方向的感应电流如图乙所示．电荷的流动使CD两端 积累的电荷减少，洛伦兹力又不断地使电子从D端运动到C端， 从而在CD两端维持一个稳定的电动势．
我们知道，常温下的气体是绝缘体，须在6000℃以上才能 电离，这样的高温是难以达到的．为使气体在较低温度下 (3000℃左右)就能电离，可在高温燃烧的气体中添加一定比例 (1%)的容易电离的低电离电位物质(如钾、铯等碱金属化合 物)．磁流体发电机燃烧室产生的高温等离子体经喷管提高流 速，以高温高速进入发电通道，切割磁感线产生电磁感应，并 在电极壁的两极上形成电动势．或者说，离子在洛伦兹力的作 用下，不断奔向两电极，从而形成电势差对外供电．
变化的磁场在闭合导体所在空间产生电场，导体内
电磁感应的规律与应用
电磁感应的规律与应用在我们生活的这个科技日新月异的时代，电磁感应作为物理学中的一个重要概念，已经深深地融入到了我们的日常生活和众多高科技领域之中。
从简单的发电机到复杂的磁悬浮列车，电磁感应的规律和应用无处不在，为我们的生活带来了极大的便利和改变。
那么，什么是电磁感应呢？电磁感应是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，从而产生感应电流的现象。
这一现象是由英国科学家法拉第在 1831 年首次发现的，它的发现为现代电学的发展奠定了坚实的基础。
电磁感应的规律主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。
法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
简单来说，如果磁通量变化得越快，那么产生的感应电动势就越大。
楞次定律则是确定感应电流方向的规律，它表明感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
为了更好地理解电磁感应的规律，让我们来看几个具体的例子。
假设有一个线圈放在变化的磁场中，如果磁场的强度迅速增强，那么根据法拉第电磁感应定律，线圈中就会产生较大的感应电动势，从而产生较强的感应电流。
而根据楞次定律，感应电流产生的磁场会阻碍磁场的增强，也就是说感应电流的方向会使得它产生的磁场与原磁场的方向相反。
电磁感应在实际生活中的应用非常广泛。
首先，发电机就是基于电磁感应原理工作的。
在发电机中，通过旋转一个带有线圈的电枢，使其在磁场中不断地切割磁力线，从而产生感应电动势和电流。
无论是火力发电、水力发电还是风力发电，其核心原理都是利用机械能带动发电机的电枢旋转，从而将机械能转化为电能。
变压器也是电磁感应的一个重要应用。
变压器可以改变交流电压的大小，它由两个相互绝缘的线圈绕在同一个铁芯上组成。
当交流电流通过初级线圈时，会在铁芯中产生变化的磁场，这个磁场会在次级线圈中产生感应电动势。
通过改变初级线圈和次级线圈的匝数比，就可以实现不同的电压变换。
除了发电和变电，电磁感应还在电动机中发挥着关键作用。
人教版物理选修3-2 第4章第5节 电磁感应现象的两类情况
高中物理选修3-2课件
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＝Bv0 bc ＝Bv20ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E 总 ＝E＝ 3Bv20t/3.
高中物理选修3-2课件
核心要点突破
一、感生电动势 1．产生机理 如图4－5－1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曲线．如果空间存 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，或者说导体中产 生了感应电动势．
高中物理选修3-2课件
图4－5－1
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
图4－5－2
高中物理选修3-2课件
2．特点 (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无 关. 3．方向判定 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，即利用楞次定律判断.
高中物理选修3-2课件
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．某空间出现了如图4－5－3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生 电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关 系描述正确的是( )
【思路点拨】 回路中原磁场方向向下，且磁通 量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场 方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应 电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安 培力的方向水平向左，从而向上拉起重物．
第5节 电磁感应的两类情况
问题:在电磁感应中是什么力推动电荷从而产生电流呢？
1.线圈面积不变，磁场改变 电磁感应的两类情况
2.线圈面积改变，磁场不变(切割)
第一类情况：线圈面积不变，磁场改变
一个闭合线框静止
B 变强
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.
F
+
F
+
+F
F +I
+
F
E
麦克斯韦
变化的磁场在其周围产生了一个环形电场，
场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场。 (2)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__感__生__电___场___产生的感应电动势。 3.感生电动势中的非静电力：就是_感___生__电__场____对自由电荷的作用。
思考判断
(1)感生电场线是闭合的。( √ )
第5节 电磁感应现象的两类情况
一、感生电场
1.定义：变化的磁场在周围空间激发的电场(涡旋电场).
2.方向: 感应电流的方向.
B 变强
3.特点: 电场线是闭合的曲线.
+
+
+
注意：静电场的电场线不闭合.
+I
+
4.感生电动势：由感生电场产生的电动势. E
注意：对应的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用.
第5节 电磁感应现象的两类情况
复习:如何求感应电动势
E感
n
t
E感 BLV
针对所有情况
求的是一个过程的 平均电动势 只针对切割磁感线
瞬时、平均电动势
第5节 电磁感应现象的两类情况
电磁感应定律的应用
电磁感应定律的应用
电磁感应是电磁学中的一个重要概念，它描述了磁场变化对电流的诱导作用。
在电磁学中，电磁感应定律是一组描述电场和磁场相互关系的方程。
电磁感应定律的最常见形式是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律描述了磁场的变化如何引发感应电流的产生。
该定律表明，当以某种方式改变穿过闭合线圈的磁通量时，就会在该线圈中感应出一个电动势，从而产生一个感应电流。
这个现象被广泛应用于发电机、变压器等电气设备中。
楞次定律
楞次定律描述了磁场变化对电路的诱导作用。
根据楞次定律，一个变化的磁通
量会在电路中产生一个感应电动势，从而产生感应电流。
这个定律也被应用于电动机、发电机等电气设备中。
应用领域
电磁感应定律在许多领域都有重要的应用。
其中，电动机、发电机、变压器等
电气设备都是基于电磁感应定律原理工作的。
此外，感应加热、涡流制动等技术也是基于电磁感应定律的应用。
电磁感应定律的应用不仅局限于电气领域，它还被广泛应用于生活中的各个方面。
比如无线充电技术、感应炉等产品都是基于电磁感应原理制作的。
总的来说，电磁感应定律的应用涵盖了电气、通信、生活等各个领域，在现代
科技和工业生产中发挥着重要作用。
《主题六 第五节 电磁感应及其应用》教学设计
《电磁感应及其应用》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识与技能：理解电磁感应的观点，掌握法拉第电磁感应定律及其应用。
2. 过程与方法：通过实验探究，掌握电磁感应的规律，学会运用法拉第电磁感应定律分析问题。
3. 情感态度与价值观：培养科学探究精神，树立理论与实践相结合的思想。
二、教学重难点1. 教学重点：法拉第电磁感应定律及其应用。
2. 教学难点：电磁感应在实际生活和工业生产中的应用，如发电机、变压器等的工作原理。
三、教学准备1. 准备教学用具：电磁感应实验装置、发电机模型、变压器实物等。
2. 准备教学内容：制作PPT，包括图片、视频、案例等，以帮助学生更好地理解电磁感应及其应用。
3. 准备学生材料：一些基本的电磁感应应用案例，让学生提前了解和学习。
四、教学过程：1. 引入课题(1)通过生活实例引入电磁感应现象，如电磁炉、发电机、变压器等。
(2)引导学生回顾初中学过的磁场知识，为后续学习打下基础。
(3)教师简要介绍电磁感应的基本观点和定律。
2. 实验探究(1)学生分组实验：利用实验室提供的实验器械，探究电磁感应现象。
(2)引导学生观察实验现象，记录实验数据和结论。
(3)教师对实验过程中出现的问题进行讲解和指导。
3. 理论知识学习(1)教师讲解电磁感应定律及其应用，包括楞次定律、右手定则等。
(2)学生根据实验数据和结论，自主总结电磁感应定律的应用。
(3)教师对学生的总结进行点评和补充。
4. 实际应用举例(1)教师介绍电磁感应在生产、生活、科技等方面的应用，如发电机、变压器、磁悬浮列车等。
(2)学生了解电磁感应在实际应用中的优点和局限性。
5. 教室互动环节(1)学生就所学知识进行提问，教师进行解答。
(2)学生之间进行交流和讨论，共同探讨电磁感应在实际应用中的更多可能性。
6. 作业安置(1)要求学生预习下节课内容，准备讨论发言。
(2)安置与电磁感应相关的小论文或报告，鼓励学生进一步探究和学习。
电磁感应的规律与应用
电磁感应的规律与应用在我们生活的这个科技日新月异的时代，电磁感应作为物理学中一个至关重要的概念，其规律和应用已经深深融入了我们的日常生活、工业生产以及科学研究的方方面面。
从电动牙刷的微小电机到大型的电力变压器，从智能手机的无线充电到磁悬浮列车的高速运行，电磁感应无处不在，发挥着神奇而又不可或缺的作用。
要理解电磁感应，首先得明白什么是电磁感应现象。
简单来说，电磁感应就是当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。
这就好比是在一个封闭的管道中，当水流的速度或者流量发生变化时，就会引起管道内压力的变化。
而磁通量的变化就如同水流的变化，会导致电路中产生电流这种“压力差”。
电磁感应的规律可以用楞次定律和法拉第电磁感应定律来描述。
楞次定律指出，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这就像是一个倔强的小孩，总是试图反抗外界的改变。
比如说，当一个磁铁靠近一个闭合的线圈时，线圈中产生的感应电流所形成的磁场会努力阻止磁铁的靠近。
法拉第电磁感应定律则告诉我们，感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
变化率越大，感应电动势也就越大，就像水流变化得越剧烈，管道内的压力差也就越大。
那么电磁感应在实际生活中有哪些应用呢？首先不得不提的就是发电机。
发电机就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
在火力发电站、水力发电站和风力发电站中，涡轮机带动发电机的转子旋转，使定子中的线圈切割磁力线，从而产生感应电流。
想象一下，奔腾的水流推动水轮机快速旋转，或者强劲的风吹动风车呼呼转动，这些机械能通过电磁感应被转化为我们日常生活中不可或缺的电能，点亮了城市的夜晚，驱动了工厂的机器。
变压器也是电磁感应的一个重要应用。
变压器可以改变交流电压的大小。
它由初级线圈和次级线圈组成，当初级线圈中通有交流电流时，产生的交变磁场会在次级线圈中引起电磁感应，从而在次级线圈中产生不同大小的电压。
通过调整初级线圈和次级线圈的匝数比，我们可以实现升压或者降压的目的。
电磁感应的规律与应用
电磁感应的规律与应用在我们的日常生活和现代科技中，电磁感应现象扮演着至关重要的角色。
从发电机为我们提供源源不断的电能，到变压器实现电压的升降转换，电磁感应的规律与应用无处不在。
那么，究竟什么是电磁感应？它又有着怎样的规律和广泛的应用呢？电磁感应指的是当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势。
如果回路是闭合的，就会产生感应电流。
这个现象是由英国科学家法拉第在 1831 年首次发现的。
电磁感应的规律可以用楞次定律和法拉第电磁感应定律来描述。
楞次定律指出，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说，就是当磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。
这个定律反映了电磁感应中的能量守恒。
法拉第电磁感应定律则表明，感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
数学表达式为：＄E ＝ n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中$E$表示感应电动势，＄n$为线圈匝数，＄＼Delta\Phi$是磁通量的变化量，＄＼Delta t$是时间的变化量。
接下来，让我们看看电磁感应在实际生活中的一些应用。
首先，发电机是电磁感应最常见和重要的应用之一。
发电机的基本原理就是利用电磁感应将机械能转化为电能。
在一个旋转的磁场中，放置一个闭合的导体线圈，当磁场旋转时，穿过线圈的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电动势。
通过连接外部电路，就可以形成电流输出。
无论是火力发电、水力发电还是风力发电，其核心原理都是基于电磁感应来实现能量的转换。
变压器也是基于电磁感应原理工作的。
变压器由两个或多个相互绝缘的线圈绕在同一个铁芯上组成。
当原线圈中通有交流电时，由于电流的变化，产生变化的磁场，从而在副线圈中引起磁通量的变化，产生感应电动势。
通过改变原、副线圈的匝数比，可以实现电压的升高或降低。
这使得电能能够在长距离传输中减少损耗，并且能够适应不同的用电需求。
人教版高中物理选修3-2 电磁感应规律的应用 PPT课件
感生电场是产生 感生电动势的原因.
理解巩固
在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇 闭合曲线，这可能是（ AD ） A．沿AB方向磁场在迅速减弱 A B. 沿AB方向磁场在迅速增强 C. 沿BA方向磁场在迅速减弱 D. 沿BA方向磁场在迅速增强
B
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。
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 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
感生电动势 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
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
由于B变化引起 回路中变化
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
楞次定律或右手定则
楞次定律
巩固提高
如图,100匝线圈两端A,B与一个电压表相连.线圈内 有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示 规律变化． (1) 电压表的读数应该等于多少？ (2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向． (3) Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱 连接？
2
v
甲
乙
1
0
t/s
0.5 1.0
分析与解答: 1、导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向 的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上 的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。
2、导体棒一直运动下去，自 由电荷是否也会沿着导体棒 一直运动下去?为什么?
分析与解答: 2、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.
电磁感应定律的应用
电磁感应定律的应用
感生电场与感生电动势
本课目标
▪ 知道感生电场
▪ 知道感生电动势和动生电动势及其区别与联 系
复习
▪ 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
如与q的比值
W q
，叫做电源的电动势。用E表示电动势，则：E
英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出
▪ 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.也叫感 应电动势。
一、感生电场与感生电动势
一、感生电场与感生电动势
例2、如以以下图，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场
强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，以下说法中正
二、洛伦兹力与动生电动势
1、自由电荷只能沿导体棒方向
二、洛伦兹力与动生电动势
2、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
二、洛伦兹力与动生电动势
3、据左手定那么，c端电势高
二、洛伦兹力与动生电动势
▪ 〔1〕磁通量变化率，回路的感应电动势； ▪ 〔2〕a、b两点间电压Uab
一、感生电场与感生电动势
总结：
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.
▪ 感应电场〔也叫感生电场〕是产生感应 电流或感应电动势的原因,感应电场的方 向同样可由楞次定律判断.
例3如图，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，以下说法中正确的选项A是B 〔 〕
A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
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h1
m＝0.016kg ＝ d＝0.1m ＝ R＝0.1 ＝ h1＝5m L＝0.5m
F 2
3 mg
h2
4
∴h2=L+s =1.55m
∴vm=mgR /
B2
L2
由能量守恒定律,重力做功减小的重力势能 由能量守恒定律 重力做功减小的重力势能 转化为使PQ加速增大的动能和热能 转化为使 加速增大的动能和热能
如图所示， 矩形线框的质量m＝ ２ 、 如图所示 ， 矩形线框的质量 ＝ 0.016kg， 长 ， L＝0.5m，宽d＝0.1m，电阻 ＝0.1 .从离磁场区域 ＝ ， ＝ ，电阻R＝ 从离磁场区域 高 h1＝ 5m处自由下落， 刚 入匀强磁场时,由于磁场 处自由下落， 入匀强磁场时 由于磁场 处自由下落 力作用，线框正好作匀速运动. 力作用，线框正好作匀速运动 L (1)求磁场的磁感应强度； 求磁场的磁感应强度； 求磁场的磁感应强度 d (2) 如果线框下边通过磁场 所经历的时间为△ ＝ 所经历的时间为△t＝0.15s， ， h1 求磁场区域的高度h 求磁场区域的高度 2.
h2
解：1---2，自由落体运动 v = ， 在位置2，正好做匀速运动， 在位置 ，正好做匀速运动， ∴F=BIL=B2 d2 v/R= mg
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 gh = 10 m / s
d L 1
mgR ∴B = = 0.4T 2 vd
2---3 匀速运动： 匀速运动： t1=L/v=0.05s t2=0.1s 3---4 初速度为 、加速度 初速度为v、 的匀加速运动， 为g 的匀加速运动， s=vt2+1/2 gt2
２.电磁感应现象中的洛仑兹力 电磁感应现象中的洛仑兹力
在磁感应强度为B的水平均强磁场中 的水平均强磁场中， １. 在磁感应强度为 的水平均强磁场中，竖直放置一个冂形金 属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度 ＝L ，质量 的金属杆 质量m的金属杆 属框 ，框面垂直于磁场，宽度BC＝ PQ用光滑金属套连接在框架 和 CD上如图 金属杆 电阻为 用光滑金属套连接在框架AB和 上如图 金属杆PQ电阻为 上如图.金属杆 用光滑金属套连接在框架 R，当杆自静止开始沿框架下滑时： 静止开始沿框架下滑时 ，当杆自静止开始沿框架下滑时： (1)开始下滑的加速度为 多少 开始下滑的加速度为 多少? (2)框内感应电流的方向怎样？ 框内感应电流的方向怎样？ 框内感应电流的方向怎样 (3)金属杆下滑的最大速度是多少 金属杆下滑的最大速度是多少? 金属杆下滑的最大速度是多少 (4)从开始下滑到达到最大速度过程中重力势能转化为什么能量 从开始下滑到达到最大速度过程中重力势能转化为什么能量 开始PQ受力为 受力为mg, 所以 a=g 解: 开始 受力为 PQ向下加速运动 产生感应电流 方向顺时针 向下加速运动,产生感应电流 方向顺时针, 向下加速运动 产生感应电流,方向顺时针 受到向上的磁场力F作用 作用。 受到向上的磁场力 作用。 达最大速度时, 达最大速度时 F=BIL=B2 L2 vm /R =mg B F P I mg A D Q C
电磁感应规律的应用
电源电动势就 是反映电源将 其他形式能转 化为电能的本 领的物理量
在电磁感应过程 中也伴随有能量 的转化（非静 电力做功）
电磁感应过程中 的非静电力是什 么呢?
1.电磁感应现象中的感生电场 电磁感应现象中的感生电场
麦克斯韦是19世纪英国伟 麦克斯韦是19世纪英国伟 19 大的物理学家、数学家。 大的物理学家、数学家。 麦克斯韦主要从事电磁理 分子物理学、 论、分子物理学、统计物 理学、光学、力学、 理学、光学、力学、弹性 理论方面的研究。尤其是 理论方面的研究。 他建立的电磁场理论， 他建立的电磁场理论，将 电学、磁学、 电学、磁学、光学统一起 19世纪物理学发展 来，是19世纪物理学发展 的最光辉的成果， 的最光辉的成果，是科学 史上最伟大的综合之一。 史上最伟大的综合之一。 被人称为电磁学领域的牛 顿．