第2章 第7讲 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版）

/L第二章>电磁感应/ 第7讲涡流，电磁阻尼和电磁驱动 高考要求）学业标准·考请分析） 考点分类）考点透析·典例剖析） 考点1，|感生电动势5年2考”一 ____________总结——__… 1.感生电场1.英国物理学家麦克斯韦 （1)定义：磁场变化时会在空间激发一种电场认为，变化的“。ⅱB （2)方向：闭合环形回路(可假定存在)的电流方向就表示磁场在空间 感生电场的方向。根据楞次定律，用右手螺旋定则来确定感生激发的感生 电场的方向。 电场叫涡流 [提示]①感生电场是一种涡旋电场(后面将学到)，电场线电场．例如： 当B增大时，感生电场的电场 是闭合的。涡旋电场也会对电荷产生力的作用；线如图所示，其感应电场的存 ②感生电场是否存在与有无电路或电路是否闭合无关。在与是否存在闭合回路无关． 2.感生电动势如果此刻空间存在闭合电路， （1)定义：由感生电场产生的感应电动势叫感生电动势。那么导体中的自由电荷就会 在感生电场的作用下做定向 （2)方向可用楞次定律判断。 运动，产生感应电流，这时非 (3)大小可由法拉第电磁感应定律求解。公式为E=n△静电力就是由感生电场来提 供的。 [提示]在一般电路中，电源的电动势体现了非静电力对自 2.变化的磁场周围所产 由电荷的作用。在感生电场中，电场对放入其中的电荷有电场生的电场与电荷周围的静电 力的作用。_________场的区别 （1)静电场由电荷激发， 考题1[2021·黄冈模块验收测试]现代科学研究中常用磁场周围的电场是由变化 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的磁场激发。 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。（2)静电场的电场线不闭 当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空室合，总是出发于正电荷或无穷 89『 考点同步解读)高中物理选摔性必修第二册R乡 所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产 远处，终止于无穷远处或负电 生涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速.如图所示（上部 荷，且单位正电荷在静电场中 分为侧视图、下部分为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径 沿闭合路径运动一周时，电场 力所做的功为0.而变化的磁 为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时， 场周围的电场中的电场线是 (). 闭合曲线，没有起点与终点， A.若电子沿逆时针方向运动。 这种情况与磁场中的磁感线 保持电流的方向不变，当电流增大 类似，所以，单位正电荷在此 空完 真空宣 时，电子将加速 电场中沿闭合路径运动一周 剪 B.若电子沿顺时针方向运动， 时，电场力所做的功不为0. ⊙归纳总结 保持电流的方向不变，当电流增大 第二 感生电场和感生电动势的特征 时，电子将加速 L.感生电场 C.若电子沿逆时针方向运动， 电子电流 (1)感生电场是一种涡旋 三章 保持电流的方向不变，当电流减小 电场，电场线是闭合的.感生 时，电子将加速 电场的方向可由安培定则判 第 D.被加速时电子做圆周运动的周期不变 断.涡旋电场也会对电荷产生 力的作用. 解祈当电磁铁绕组通有题图中所示的电流时，由安培定则 (2)实际问题中我们常要 第五章 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 由磁场的方向和强弱变化的 律，这时真空室空间内将产生顺时针方向的涡旋电场，电子沿逆 情况，根据楞次定律和安培定 时针方向运动，电子将加速，选项A正确，B,C错误；由于电子被 则来确定感生电场的方向 块 “约束”在半径为R的圆周上运动，电子加速，被加速时电子做圆 (3)感生电场的存在与电 周运动的周期减小，选项D错误 路是否闭合无关. 2.感生电动势 答累A (1)电路中电源的电动势 ⊙变式1[经典·安徽高考英国物理学 是非静电力对自由电荷作用 家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生 的结果：在感生电动势中感生 电场.如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平 电场对电荷的电场力相当于 放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为十9 电源内部的非静电力。 的小球.已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k,若小 (2)感生电动势的方向与 感生电场、感应电流的方向一 球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是 致，产生感生电动势的导体部 ( 分充当电源，其电路为内电 A.0 B.rgk C.2rr产qk D.πr产qk 路，当它与外电路接通后就会 对外电路供电。 考点2 涡流的产生、利用与防止 5年2考 ·核心总结 查知识链接 1.涡流的产生 涡流的特点 (1)定义：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何 如图所示，在块状铁芯上 90 /第二章电磁格应/ 导体中都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像 绕上绝缘导线，