5 电磁感应现象的两类情况
[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定律和右手定则判定.
例1 如图2所示,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向匀速转动(俯视),若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场.若运动过程中小球带电荷量不变,那么( )