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4.5 电磁感应现象的两类情况磁场变强导体切割磁感线动生电动势电键闭合，改变滑动片的位置感生电动势AB相当于电源线圈B相当于电源磁场变化引起的电动势a.磁感应强度B 不变,垂直于磁场的回路面积S 发生变化。
此时：b.垂直于磁场的回路面积S 不变,磁感应强度B 发生变化。
此时：用公式求E 的二种常见情况：t Φn E ∆∆=t S B nE ∆∆=t B S n E ∆∆=（动生电动势）（感生电动势）回顾——电动势电路中电动势的作用是某种非静电力对自由电荷的作用。
每一个电动势都对应有一种非静电力——由于非静电力做功，把其它形式的能转化为电能。
那么，感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?NS 电源一、感生电场与感生电动势一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱发生变化，闭合电路内产生了感应电动势。
思考：导线中的电荷此时定磁场变强向移动形成电流，那么一定有力使电子移动，这个力究竟是什么力呢？1、感生电场1）定义：变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场（也叫涡旋电场）。
2）方向：就是感生电流的方向。
（由楞次定律判断）3）电场线：是闭合的曲线.磁场变强2、感生电动势：定义：由感生电场产生的感应电动势。
①感生电场是产生感生电动势的原因.②感生电动势对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用力.③产生感生电动势——电源；产生感应电动势的电路——内电路；与外电路连接——组成闭合电路。
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柱形电磁铁在两极间产生磁场。
在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。
当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。
射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
P19 例题：当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？分析：电子带负电，在电场中受力的方向与电场方向相反。
故感应电场应沿顺时针方向。
4电磁感应中的两类情况
1. 感生电场：变化的磁场在周围空间激发的一种电场。
是英国物理学家麦克斯韦提出的。
2. .感生电场与静电场的区别：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正
电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感生电场是一种涡旋电场，电场线是封闭
的。
3. 感生电场的作用：产生感应电流或感生电动势。
如果空间存在闭合导体，导体中的自由
电荷在感生电场电场力的作用下定向移动，形成感生电流，或者说导体中产生感生电动
势。
感生电场对电荷的作用力就是产生感生电动势的非静电力。
4. 感生电场方向：与感应电流的方向相同。
5. 动生电动势：导体切割磁感线运动产生动生电动势。
6. 产生动生电动势的非静电力本质上说是洛伦兹力。
（是洛伦兹力的一个分力）
练习题
1.在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是
A ．沿A
B 方向磁场在迅速减弱 B. 沿AB 方向磁场在迅速增强
C. 沿BA 方向磁场在迅速减弱
D. 沿BA 方向磁场在迅速增强
2．如图4-5-5所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应
强度均匀增大时，此粒子的动能将：（ ）
A ．不变
B ．增加
C ．减少
D ．以上情况都可能
3．在匀强磁场中，ab 、cd 两根导体棒沿两根导轨分别以速度v 1、v 2滑动，如图4-5-6所示，
下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是：（ ）
A ．v 1=v 2,方向都向右
B ．v 1=v 2，方向都向左
C ．v 1>v 2,v 1向右，v 2向左
D ．v 1>v 2,v 1向左，v 2向右
4．如图4-5-7所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈中通有图示的电流I 1，则当I 1
增大时，关于外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向，下列判断正确
的是：（ ）
A 、I 2沿顺时针方向，F 沿半径指向圆心
B 、I 2沿逆时针方向，F 沿半径背离圆心
C 、I2沿逆时针方向，F 沿半径指向圆心
D 、I2沿顺时针方向，F 沿半径背离圆心
B 5-5-4
图6
-5-4
图7-5-4图
5．如图4-5-8所示，矩形线圈一边长为a ，另一边长
为b ，电阻为R ，在它以速度v 匀速穿过宽度为L 、磁
感应强度为B 的匀强磁场的过程中，若b ＞L ，产生的
电能为 _______；通过导体截面的电荷量为__________；
若b ＜L ，产生的电能为__________；通过导体截面的电
荷量为__________。
6．如图4-5-9所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m 的金属棒ab ，其电阻
r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T ．当用外力使
棒ab 以速度v=5m ／s 右移时，ab 棒中产生的感应
电动势ε=_____，通过ab 棒的电流I=_____，ab
棒两端的电势差U ab =______，在电阻R 上消耗的功
率P R =______，在ab 棒上消耗的发热功率P r =______，
切割运动中产生的电功率P=______。
7．如图所示，金属杆ab 以恒定的速率v 在光滑平行导轨上向右滑行．设整个电路中总电阻
为R （恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是：（ ）
A ．ab 杆中的电流与速率v 成正比
B ．磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成正比
C ．电阻R 上产生的电热功率与速率v 的平方成正比
D ．外力对ab 杆做功的功率与速率v 的平方成正比
8．如图4-5-11所示，面积为0.2m 2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平
面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B =（2+0.2t ）T ，定值电阻R 1=6Ω，线圈电阻
R 2=4Ω，求：
（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；
（2）a 、b 两点间电压U ab 。
9．如下图几种情况中，金属导体中产生的动生电动势为BLv 的是 （ ）
A ．乙和丁
B ．甲、乙、丁
C ．甲、乙、丙、丁
D ．只有乙
10．如图所示，一个有孔带正电小球套在光滑的圆环上（重力不计），在垂直于匀强磁场的
平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此小球的动能将（ ）
A ．不变
B ．增加
C ．减少
D ．以上情况都可能
9-5-4
图11-5-4图
8-5-4图
11．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
12．如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度V 移动，直导线ab 中的电动势为
A Bl v ．
B Bl v sin α．
C Bl v cos α．
D 0．
13．如图所示，一足够长的“n”形导体框架，宽度为L ，其所在平面与水平面垂直，电阻
可以忽略不计．设匀强磁场与导体框架的平面垂直，磁感应强度为B ．有一根导体棒ab 跨
放在框架上，由静止释放导体棒沿框架竖直滑下，且始终保持水平，它与框架间摩擦力为f ，
如图所示，导体棒质量为m ，有效电阻R ，
（1）则ab 中感应电流的方向是：
A. b a →
B. a b →
C. 不存在
D. 无法确定
（2）．ab 下滑过程中，加速度大小的变化是：
A ．由小变大
B ．由大变小
C ．时大时小
D ．不变
（3）．ab 下滑的最大速度等于： A. 22)(L B R f mg - B. 22L B mgR C. 22)(L B R f mg + D. 22L
B fR （4）．ab 以最大速度下滑时消耗的电功率等于： A. 222)(L B R f m g - B. 2222L B R g m C. 222)(L B R f mg + D. 222L
B R f
14．如图所示，内壁光滑的塑料管弯曲的圆环放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整
个装置处在竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，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
B
b
答案
1．AD
2．B
3．C
4．B
6．0.2V ，0.4A ，0.16V ，0.064W ，0.016W ，0.08W ．
5．R
Lv a B 222 R B a L 2 R bv a B 222 R B a b 2 7． ABCD
8． 0.04 Wb/s 4V 2.4V
9．B
10．B
11．A B
12．D
13．B B A A
14．A。
