20xx人教版高中物理選修3-245電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況-文庫吧在線文庫
【正文】 電力 感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力 導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力 回路中相當(dāng)于 電源的部分 處于變化磁場(chǎng)中的線圈部分 做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體 判斷方向 的方法 由楞次定律和安培定則判斷 通常由右手定則判斷 , 也可由楞次定律判斷 計(jì)算方法 由 E=nΔ ??Δ ??計(jì)算 通常由 E=Blv sin θ 計(jì)算 , 也可由 E=nΔ ??Δ ??計(jì)算 探究一 探究二 探究三 【例題 2 】 如圖所示 , 固定于水平桌面上的金屬框架 cd ef , 處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 , 金屬棒 ab 擱在框架上 , 可無摩擦滑動(dòng)。 探究一 探究二 探究三 ● 名師精講 ● 1 .動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 : 如圖甲所示 , 一條直導(dǎo)線 CD 在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中以速度 v 向右運(yùn)動(dòng) , 并且導(dǎo)線 CD 與 B 、 v 的方向互相垂直。盡管如此 , 我們要判定感應(yīng)電場(chǎng)的方向還要依據(jù)實(shí)際存在的或假定存在的回路結(jié)合楞次定律來進(jìn)行。請(qǐng)思考圓板轉(zhuǎn)動(dòng)起來的原因是什 么 ? 提示 : 在線圈接通電源的瞬間 ,線圈中的電流是增大的 ,產(chǎn)生的磁場(chǎng)是逐漸增強(qiáng)的 , 逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。 3 .感生電場(chǎng)的方向 磁場(chǎng)變化時(shí) , 垂直磁場(chǎng)的閉合環(huán)形回路 ( 可假定存在 ) 中 感應(yīng)電流 的方向就表示感生電場(chǎng)的方向。會(huì)判斷動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向 , 并會(huì)計(jì)算它的大小 3 . 了解電磁感應(yīng)定律的一般應(yīng)用 , 會(huì)聯(lián)系科技實(shí)例進(jìn)行分析 一 二 一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng) 1 .感生電場(chǎng) ( 1 ) 產(chǎn)生 : 英國(guó)物理學(xué)家 麥克斯韋 在他的電磁場(chǎng)理論中指出 : 變化的磁場(chǎng)能在周圍空間激發(fā) 電場(chǎng) , 這種 電場(chǎng) 與靜電場(chǎng)不同 , 它不是由電荷產(chǎn)生的 , 我們把它叫作 感生電場(chǎng) 。 一 二 二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力 1 .成因 : 導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí) , 導(dǎo)體棒中的自由電荷隨棒一起定向運(yùn)動(dòng) , 并因此受到洛倫茲力。感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是與磁場(chǎng)垂直的曲線。 同理可知 , 原磁場(chǎng)方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí) ,感生電場(chǎng)的方向從上向下看應(yīng)為逆時(shí)針方 向。 是向上的 , 與洛倫茲力的方向相反。 ( 1 ) 若從 t= 0 時(shí)刻起 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加 , 每秒增加 k , 同時(shí)保持棒 ab 靜止 , 求棒中的感應(yīng)電流大小和方向。 ( 2 ) 與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 , 通過克服安培力做功 , 把機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 ef 為一可在滑軌平面上滑動(dòng)、質(zhì)量為 m 的均勻?qū)w棒。 ( 2 ) 導(dǎo)體棒受到恒力 F 后的能量轉(zhuǎn)化情況 ,可用簡(jiǎn)圖表示如下 : 根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得 : F x=12mv2+Q , 解得 : Q= F x ?? ??2??22 ??4??4。鴿子體內(nèi)的電阻大約為 103Ω , 當(dāng)它在地球磁場(chǎng)中展翅飛行時(shí) , 會(huì)切割磁感線 , 在兩翅之間產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) , 這樣 , 鴿子體內(nèi)靈敏的感受器即可根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小 來判別其飛行方向。Δ ??Δ ?? B=B0+Δ ??Δ ??t= 1 + 0 . 2 t 解得 t= 5s 。
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