2018-2019学年人教版选修3-2 第四章 第5课时 电磁感应现象的两类情况 学案
2018-2019学年人教版选修3-2   第四章 第5课时 电磁感应现象的两类情况  学案第3页

一段导体做切割磁感线运动时,导体内的自由电荷随导体在磁场中运动,则必受洛伦兹力。自由电荷在洛伦兹力作用下产生定向移动,这样异种电荷分别在导体两端聚集,从而使导体两端产生电势差,这就是动生电动势。若电路闭合,则电路中产生感应电流。

(2)动生电动势的大小和方向

①大小:E=Blv(B的方向与v的方向垂直)。

②方向:根据楞次定律或右手定则确定。

【例2】 如图2所示,导体棒CD放在光滑水平金属导轨上,已知匀强磁场的磁感应强度为0.4 T,方向垂直纸面向里,导体棒长度与导轨宽度恰相等,L=20 cm,导体棒的电阻r=10 Ω,外接电阻R=30 Ω。不计金属导轨的电阻。当用水平拉力F拉着CD棒以10 m/s的速度向右匀速运动时,求:

图2

(1)流经CD棒的电流大小及方向;

(2)要维持导体棒匀速运动所需的水平外力多大?

解析 (1)由E=BLv,得E=0.8 V

则I== A=0.02 A

由右手定则可知,感应电流方向流经CD时为D→C。

(2)当水平外力与导体棒所受安培力大小相等时,棒匀速运动,所以F=BIL=0.4×0.02×20×10-2 N=1.6×10-3 N。

答案 (1)0.02 A 由D流向C (2)1.6×10-3 N

名师点睛 解决该问题的基本思路是:确定电源,分析电动势是感生电动势还是动生电动势,选物理规律确定其大小和方向,再分析电路结构,由欧姆定律求电流,最后由安培力公式计算安培力的大小。