高二物理競(jìng)賽判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向課件

1NS用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向NS2、應(yīng)用：判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向問(wèn)題：將磁鐵插入非金屬環(huán)中，環(huán)內(nèi)有無(wú)感生電動(dòng)勢(shì)？有無(wú)感應(yīng)電流？環(huán)內(nèi)將發(fā)生何種現(xiàn)象有感生電動(dòng)勢(shì)存在，有電場(chǎng)存在將引起介質(zhì)極化，而無(wú)感生電流。非金屬環(huán)3、楞次定律是能量守恒定律的一種表現(xiàn)××××××××××××××××××××××××××××××感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)力（安培力），維持滑桿運(yùn)動(dòng)必須外加一力，即可以說(shuō)外力反抗磁場(chǎng)力做功，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為電路中的焦耳熱，這是符合能量守恒規(guī)律的。否則只需一點(diǎn)力開(kāi)始使導(dǎo)線移動(dòng)，若洛侖茲力不去阻撓它的運(yùn)動(dòng)，將有無(wú)限大的電能出現(xiàn)，顯然，這是不符合能量守恒定律的。例．交流發(fā)是電機(jī)原理：面積為S的線圈有N匝，放在均勻磁場(chǎng)B中，可繞OO’軸轉(zhuǎn)動(dòng)，若線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

解：設(shè)在t=0時(shí)，線圈平面的正法線n方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行，那么，在時(shí)刻t，n與B之間的夾角θ=ωt，此時(shí)，穿過(guò)匝線圈的磁通量為：由電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：令εm=NBω，則εi=εmsinωt令ω=2πf，則εi=εmsin2πftΕi為時(shí)間的正弦函數(shù)，為正弦交流電，簡(jiǎn)稱交流電。

8-2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)引起磁通量變化的原因有兩種：1．磁場(chǎng)不變，回路所圍面積或面積取向變化——?jiǎng)由妱?dòng)勢(shì)2．回路不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化——感生電動(dòng)勢(shì)當(dāng)上述兩種情況同時(shí)存在時(shí)，則同時(shí)存在動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)。1、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線切割磁場(chǎng)線（法拉第電磁感應(yīng)定律）等于導(dǎo)線單位時(shí)間切割磁場(chǎng)線的條數(shù)。一、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++OP設(shè)桿長(zhǎng)為

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力場(chǎng)來(lái)源洛倫茲力---++平衡時(shí)2、運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的洛侖茲力磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線成為電源，非靜電力是洛倫茲力3、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換每個(gè)電子受的洛侖茲力洛侖茲力對(duì)電子做功的代數(shù)和為零對(duì)電子做正功反抗外力做功結(jié)論：洛侖茲力的作用并不提供能量，而只是傳遞能量，即外力克服洛侖茲力的一個(gè)分量f⊥所做的功，通過(guò)另一個(gè)分量f//轉(zhuǎn)換為動(dòng)生電流的能量。實(shí)質(zhì)上表示能量的轉(zhuǎn)換和守恒。3、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算閉合導(dǎo)體回路不閉合回路洛倫茲力不做功？解

例1一長(zhǎng)為的銅棒在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中,以角速度在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，求銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).+++++++++++++++++++++++++++++++++++oP（點(diǎn)P

的電勢(shì)高于點(diǎn)O

的電勢(shì)）

方向O

P

例2一導(dǎo)線矩形框的平面與磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)相垂直.在此矩形框上,有一質(zhì)量為長(zhǎng)為的可移動(dòng)的細(xì)導(dǎo)體棒;矩形框還接有一個(gè)電阻,其值較之導(dǎo)線的電阻值要大得很多.若開(kāi)始時(shí),細(xì)導(dǎo)體棒以速度沿如圖所示的矩形框運(yùn)動(dòng),試求棒的速率隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系.

解如圖建立坐標(biāo)棒所受安培力方向沿軸反向++++++棒中且由方向沿軸反向棒的運(yùn)動(dòng)方程為則計(jì)算得棒的速率隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系為++++++

例3圓盤(pán)發(fā)電機(jī)，一半徑為R1的銅薄圓盤(pán)，以角速率，繞通過(guò)盤(pán)心垂直的金屬軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，軸的半徑為R2，圓盤(pán)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，的方向亦與盤(pán)面垂直.有兩個(gè)集電刷a，b分別與圓盤(pán)的邊緣和轉(zhuǎn)軸相連.試計(jì)算它們之間的電勢(shì)差，并指出何處的電勢(shì)較高.

...如圖取線元?jiǎng)t（方法一）解:法拉第電機(jī)可視為無(wú)數(shù)銅棒一端在圓心，另一端在圓周上，即為并聯(lián)，因此其電動(dòng)勢(shì)類似于一根銅棒繞其一端旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。圓盤(pán)邊緣的電勢(shì)高于中心轉(zhuǎn)軸的電勢(shì)....15（方法二）則取一虛擬的閉合回路并取其繞向與相同....16

設(shè)時(shí)點(diǎn)與點(diǎn)重合即則時(shí)刻盤(pán)緣的電勢(shì)高于中心...例在半徑為R

的圓形截面區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B

，一直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向以速度

v

掃過(guò)磁場(chǎng)區(qū)。求

當(dāng)導(dǎo)線距區(qū)域中心軸垂直距離為

r

時(shí)的動(dòng)生電