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-在線瀏覽
2025-01-20 15:39本頁面
【正文】 場 ( 1 ) 產(chǎn)生 : 英國物理學(xué)家 麥克斯韋 在他的電磁場理論中指出 : 變化的磁場能在周圍空間激發(fā) 電場 , 這種 電場 與靜電場不同 , 它不是由電荷產(chǎn)生的 , 我們把它叫作 感生電場 。感生電場的強(qiáng)弱與磁感應(yīng)強(qiáng)度的 變化率 有關(guān)。 ( 2 ) 產(chǎn)生原因 : 感生電場 對自由電荷的作用。 一 二 特別提醒 ( 1 ) 靜電場的電場線不閉合 ,感生電場由于是一種渦旋場 ,所以電場線閉合。 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動時 , 導(dǎo)體棒中的自由電荷隨棒一起定向運動 , 并因此受到洛倫茲力。 3 .動生電動勢中的非靜電力 : 與 洛倫茲力 有關(guān)。當(dāng)線圈接通電源后 , 發(fā)現(xiàn)圓板轉(zhuǎn)動起來。在小球所在圓周處相當(dāng)于有一個環(huán)形電場 ,小球因帶電而受到電場力作用從而會讓圓板轉(zhuǎn)動。感生電場的電場線是與磁場垂直的曲線?；蛘哒f導(dǎo)體中產(chǎn)生了感生電動勢。感應(yīng)電場是否存在僅取決于 有無變化的磁場 , 與是否存在導(dǎo)體及是否存在閉合回路無關(guān)。 探究一 探究二 探究三 【例題 1 】 ( 多選 ) 某空間出現(xiàn)了如圖所示的磁場 , 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時 ,在垂直于磁場的方向上會產(chǎn)生感生電場 , 有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化與感生電場的方向關(guān)系描述正確的是 ( ) A .當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時 , 感生電場的電場線從上向下看應(yīng)為順時針方向 B .當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時 , 感生電場的電場線從上向下看應(yīng)為逆時針方向 C .當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小時 , 感生電場的電場線從上向下看應(yīng)為順 時針方向 D .當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小時 , 感生電場的電場線從上向下看應(yīng)為逆時針方向 探究一 探究二 探究三 點撥 : 感生電場的方向與感生電動勢、感應(yīng)電流的方向相同 ,因此可以用楞次定律分析。 同理可知 , 原磁場方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時 ,感生電場的方向從上向下看應(yīng)為逆時針方 向。 答案 : AD 題后反思 明確感生電場與感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流的方向關(guān)系 ,并能利用楞次定律進(jìn)行分析是解決這類問題的關(guān)鍵。( 2 ) 自由電荷是在洛倫茲力的作用下移動的。由于導(dǎo)體中的自由電子隨導(dǎo)體一起以速度 v 運動 , 因此每個電子受到的洛倫茲力為 F = ev B 。 是向上的 , 與洛倫茲力的方向相反。如果用另外的導(dǎo)線把 C 、 D 兩端連起來 , 由于 C 端電勢比 D 端高 , 自由電子在靜電力作用下將在導(dǎo)線框中沿順時針方向流動 , 形成逆時針的感應(yīng)電流。電荷的流動使 C 、 D 兩端積累的電荷減少 , 洛倫茲力又不斷地使電子從 C 端運動到 D 端 , 達(dá)到動態(tài)平衡 , 形成一個穩(wěn)定的電動勢。此時 a d eb 構(gòu)成一個邊長為 l 的正方形 , 棒的電阻為 r , 其余部分電阻不計。 ( 1 ) 若從 t= 0 時刻起 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加 , 每秒增加 k , 同時保持棒 ab 靜止 , 求棒中的感應(yīng)電流大小和方向。 ( 2 ) 要保持棒 ab 靜止 ,使作用到棒 ab 上的力平衡 ,即水 平拉力等于棒 ab受到的安培力 : F=FA= B I l= ( B0+ kt )?? ??2??l=?? ??3??( B0+ kt1) 。環(huán)保型手電筒不需要任何化學(xué)電池作為電源 , 不會造成由廢電池引起的環(huán)境污染 , 使用時只需將它搖動一
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