内容正文:
高二物理导学案(编号:IID112004)
§ 4.5 电磁感应现象的两种情况
制作人:范官明 时间:
【自主学习】
一、电磁感应现象中的感生电场
英国物理学家麦克斯韦认为,变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场叫做 电场;有这种电场产生的电动势叫做 ,该电场的方向可以由右手定则来判定。
【合作探究】
常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷,电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢?
1、感生电场:右图所示,一个闭合电路静止于磁场中,当磁场由弱变强时,闭合电路中产生了感应电动势与感应电流,这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的?闭合电路中的电场沿哪个方向方向?说一说感生电场的方向如何判断?
2、例题:阅读课本例题,回答下列问题:
①真空室内的磁场由谁提供?当电磁铁的电流恒定时,真空室内的电子受力如何?
②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时,所激发的磁场和感应电场怎样?真空室中的电子受力怎样?能使电子加速吗?
③电磁铁中通有图示方向均匀增加的电流时,所激发的磁场和感应电场怎样?真空室中的电子受力怎样?能使电子加速吗?
二、洛伦兹力与动生电动势
导体切割磁感线运动时,磁场没有变化,不能产生感生电场,其感应电动势又是如何产生的?
思考与分析:右图所示,导体棒CD在匀强磁场中运动:
①为了方便,我们认为导体棒中的自由电荷为正电荷,那么导体棒中的正电荷所受洛伦兹力的方向如何?正电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向?
②导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么?
③导体棒的哪端电势比较高?
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?此时导体棒会受到安培力作用吗?
⑤此时是什么力与非静电力有关?导体棒中的能量是怎样转化的?
【实例探究】
题型一、感生电场方向的判断:
1.某空间出现了右图所示的一组电场线(表明感应电场的方向),这可能是( )
A、沿AB方向磁场在迅速减弱 B、沿AB方向磁场在迅速增加
C、沿BA方向磁场在迅速增加 D、沿BA方向磁场在迅速减弱
题型二、感生电动势的应用
2、 如图2所示,线圈内有理想的磁场边界,当磁感应强度均匀增加时,有一带电量为q,质量为m的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带