高中物理选修3-2电磁感应现象的两类情况

高中物理选修3－2《电磁感应1》07.12

班级______姓名_______________座号________物理名师工作室

基础知识

一、电磁感应现象

1．科学探索：1820年，奥斯特发现，载流导线能使磁针偏转，这种作用称为__________效应．寻找10年之久的“磁生电”的效应终于在1831年，由_________发现了，“磁生电”的效应称_________现象。

2．产生感应电流的条件：只要穿过________的 ________发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 二、法拉第电磁感应定律

1．定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________成正比，公式E＝_____________，此式常用来计算______感应电动势的大小。

2．磁通量发生变化有三种方式：（1）是磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E=_______；（2）是垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度发生变化，此时E＝_______，其中?B／?t叫磁感应强度的变化率，等于B－t图象切线的_______；（3）是磁感应强度和线圈面积均不变，而是线圈绕线圈平面内的某一轴转动．

3．导线垂直切割磁感线时，E＝________

新高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况学案

新人教版选修3

[目标定位] 1。知道感生电动势的产生以及与感生电场的联系，会判断感生电动势的方向并计算其大小。2。知道动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系，会判断动生电动势的方向并计算其大小。3。进一步掌握E＝n及E＝Blv的区别和联系，会求转动切割时感应电动势的大

小。4。求电磁感应中的电荷量问题。

一、电磁感应现象中的感生电场

1。感生电场

(1)定义：麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的磁场能在周围空间

激发电场，这种电场叫感生电场。

(2)理解：

①如图1所示，当磁场变化时，产生的感生电场的电场线是与磁场方

向垂直的闭合曲线，感生电场是一种涡旋电场。

图1

②感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。

③感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应电流的

方向确定。

2。感生电动势：由感生电场产生的感应电动势。

3。感生电动势中的非静电力：就是感生电场对自由电荷的作用。

深度思考

感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场

1 / 14

的方向？

答案 电流的方向与正电荷移动的方向相同，感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同。

感生电场的方向可以用楞次

学业分层测评(四)

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．(多选)下列说法中正确的是( ) A．感生电场是由变化的磁场激发而产生的 B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场

C．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定 D．感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向

【解析】 由麦克斯韦电磁理论知A正确，B错误；感生电场的产生也是符合电磁感应原理的，C正确；感生电场的电场线是闭合的，但不一定是逆时针方向，故D错误．

【答案】 AC

2．(多选)下列说法中正确的是( )

【导学号：05002041】

A．动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷的作用而引起的

B．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的

C．动生电动势的方向可以由右手定则来判定

D．导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反

【解析】 洛伦兹力对导体中自由电荷的作用效果是产生动生电动势的本质，A正确；在导体中自由电荷受洛伦兹力的合力与合速度方向垂直，总功为零，B错误；动生电动势的方向可由右手定则判定，C正确；只有在导体棒做匀速切割磁感线时，除安培力以外的力的合力与安培力大小相等、方向相

第五节 电磁感应现象的两类情况

基础夯实

1.某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是( )

A．沿AB方向磁场的迅速减弱 B．沿AB方向磁场的迅速增强 C．沿BA方向磁场的迅速增强 D．沿BA方向磁场的迅速减弱

2．在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )

3．如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子a和b以相同的动能在匀强磁场中运动，a从B1区运动到B2区，已知B2>B1；b开始在磁感应强度为B1的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加到B2.则a、b两粒子的动能将( )

A．a不变，b增大

B．a不变，b变小

C．a、b都变大 D．a、b都不变

4．(2011·寿光质检)研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4T.鸽子以20m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为( )

A．30mV C．0.3mV

B．3mV D．0.03mV

5．一

教育最新K122018_2019学年高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况分层训练新人教版选修3_2

小学+初中+高中

小学+初中+高中5 电磁感应现象的两类情况

A级抓基础

1．(多选)下列说法中正确的是( )

A．动生电动势的产生与洛伦兹力有关

B．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关

C．动生电动势的方向可以由右手定则来判定

D．导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反

解析：由动生电动势产生原因知A、C正确，B错误；只有在导体棒做匀速切割时，除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等、方向相反，做变速运动时不成立，故D错误．答案：AC

2.如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，

整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将(

)

A．沿顺时针方向运动

B．沿逆时针方向运动

C．在原位置附近往复运动

D．仍然保持静止状态

解析：当磁场增强时，由楞次定律知感应电流沿逆时针方向，即感生电场沿逆时针方向，带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动．

答案：A

3.一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度

电磁感应

第一单元 电磁感应现象 楞次定律 考点解读 知识要点 1．电磁感应现象: ⑴定义：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象． ⑵产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化． 如果电路不闭合，那么只能产生感应电动势 而不能产生感应电流． ⑶引起磁通量变化的类型： 根据磁通量的定义式Φ=BS，引起磁通量变化的类型有： ①由于磁场B变化而引起闭合回路的磁通量的变化．如课本图4.2－3的实验中，当开关闭合或断开时的瞬间、开关闭合滑动触头移动时，都引起通电线圈A中的电流发生变化，从而使线圈A产生的磁场发生变化，导致穿过线圈B的磁通量发生变化而产生感应电流．课本图4.2－2的实验中感应电流的产生也属于这种类型． ②磁场B不变，由于闭合电路的面积S发生变化而引起磁通量的变化．课本图4.2－1的实验中，导体棒AB切割磁感线运动时，使闭合电路在磁场中的面积发生变化从而产生感应电流．常见的类似情况如图9-1-3所示，金属导体框架处于匀强磁场中，当导体棒ab左右滑动时，使左边闭合电路的面积发生变化，引起闭合电路中磁通量发生变化，从而产生感应电流． a 【例1】如图9-1-1所示，竖直放置的长直导线通过恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面

电磁感应

第一单元 电磁感应现象 楞次定律 考点解读 知识要点 1．电磁感应现象: ⑴定义：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象． ⑵产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化． 如果电路不闭合，那么只能产生感应电动势 而不能产生感应电流． ⑶引起磁通量变化的类型： 根据磁通量的定义式Φ=BS，引起磁通量变化的类型有： ①由于磁场B变化而引起闭合回路的磁通量的变化．如课本图4.2－3的实验中，当开关闭合或断开时的瞬间、开关闭合滑动触头移动时，都引起通电线圈A中的电流发生变化，从而使线圈A产生的磁场发生变化，导致穿过线圈B的磁通量发生变化而产生感应电流．课本图4.2－2的实验中感应电流的产生也属于这种类型． ②磁场B不变，由于闭合电路的面积S发生变化而引起磁通量的变化．课本图4.2－1的实验中，导体棒AB切割磁感线运动时，使闭合电路在磁场中的面积发生变化从而产生感应电流．常见的类似情况如图9-1-3所示，金属导体框架处于匀强磁场中，当导体棒ab左右滑动时，使左边闭合电路的面积发生变化，引起闭合电路中磁通量发生变化，从而产生感应电流． a 【例1】如图9-1-1所示，竖直放置的长直导线通过恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面

第五节 电磁感应现象的两类情况

基础夯实

1.某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是( )

A．沿AB方向磁场的迅速减弱 B．沿AB方向磁场的迅速增强 C．沿BA方向磁场的迅速增强 D．沿BA方向磁场的迅速减弱

2．在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )

3．如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子a和b以相同的动能在匀强磁场中运动，a从B1区运动到B2区，已知B2>B1；b开始在磁感应强度为B1的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加到B2.则a、b两粒子的动能将( )

A．a不变，b增大

B．a不变，b变小

C．a、b都变大 D．a、b都不变

4．(2011·寿光质检)研究表明，地球磁场对鸽子识别方向起着重要作用．鸽子体内的电阻大约为103Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，在两翅之间产生动生电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据动生电动势的大小来判别其飞行方向．若某处地磁场磁感应强度的竖直分量约为0.5×10－4T.鸽子以20m/s速度水平滑翔，则可估算出两翅之间产生的动生电动势约为( )

A．30mV C．0.3mV

B．3mV D．0.03mV

5．一

对法拉第电磁感应定律的理解

1．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( ) A．穿过闭合电路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大 B．穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零

C．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零 D．穿过闭合电路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零

解析 磁通量的大小与感应电动势的大小不存在内在的联系，故A、B错误；当磁通量由不为零变为零时，闭合电路的磁通量一定改变，一定有感应电流产生，有感应电流就一定有感应电动势，故C错，D对． 答案 D

ΔΦ

公式E＝n的应用

Δt

2．如图459甲所示，线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图459乙所示变化，则在开始的0.1 s内( )

图459

A．磁通量的变化量为0.25 Wb B．磁通量的变化率为2.5×102Wb/s

－

C．a、b间电压为0

D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A

解析 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设Φ2＝B2S为正，则线圈中磁通量的变化量为ΔΦ＝B2S－(－B1S)，代入数据即ΔΦ＝

高二物理检测检测

时间：

第Ⅰ卷（选择题48分）

一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）

1、 在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（ ）

A．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流 B．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反 C．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同

D．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2、如右图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为（ ） A、abcda B、adcba

C、从abcda到adcba D、从adcba到abcda

3、如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是（ ） A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数 根铜条