4.5两种感应电动势

4.5两种感应电动势+++---+++++++++△回顾电荷在外电路和内电路中的运动。△电源电动势的作用是某种非静电力对自由电荷的作用。导体切割磁感线电键闭合，改变滑动片的位置磁场变化引起的电动势××××××××××××××××××××××××××××××××GBAV感生电动势一、理论探究感生电动势的产生电流是怎样产生的？自由电荷为什么会运动？使电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的力吗？猜想：使电荷运动的力可能是洛伦兹力、静电力、或者是其它力磁场变强〔英〕麦克斯韦认为：磁场变化时会在周围空间激发一种电场-----感生电场闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动产生感应电流（感生电动势）感生电场与静电场的区别静电场E0感生电场Ek起源由静止电荷激发由变化的磁场激发电场线形状电场线为非闭合曲线电场线为闭合曲线Ek静电场为有源场感生电场为无源场(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电场).1、感生电场一、感生电场与感生电动势磁场变强2、感生电动势：由感生电场产生的感应电动势.感生电场是产生感生电动势的原因.感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用.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。铁芯电子束环形真空管道线圈1.如图所示，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，下列说法中正确的是（）A．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力D．以上说法都不对磁场变强AC2.如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20㎝2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T／s的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？BEnnStt450100201010V100.1991EIARr二、理论探究动生电动势的产生思考与讨论1.导体中的自由电荷受到什么力的作用？2.导体棒的哪端电势比较高？××××××××××××××××××××v___fff××××××××××××××××××××v___+++导体两端产生电势差——动生电动势f动生电动势感生电动势特点磁场不变，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原因由于S变化引起回路中变化由于B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的来源非静电力楞次定律楞次定律或右手定则课堂总结1.如图所示，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，下列说法中正确的是（）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AB2.如图，一水平放置的导体框架，宽度L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，设匀强磁场和框架平面垂直，磁感应强度0.40T，今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：(1)导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小E=BLv=0.80V3.光滑金属导轨L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动,则()A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28NvB/Tt/s0.52011.0甲乙CD4、如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动,若AB以5m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0.2Ω，磁场的磁感应强度为0.2T．问：(1)3s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？回路中的电流为多少？(2)3s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？[解析](1)3s末，夹在导轨间导体的长度为：l＝vt·tan30°＝5×3×tan30°m＝53mE＝Blv＝0.2×53×5V＝53VR＝(15＋53＋103)×0.2Ω＝8.196ΩI＝ER＝1.06A.(2)ΔΦ＝BS－0＝0.2×12×15×53Wb＝1532WbE＝ΔΦΔt＝15323V＝523V.