電磁感應通過的電荷（電磁感應現象中的感生電場）

2023-10-17 05:30:22 2

1.感生電場

19世紀60年代，英國物理學家麥克斯韋在他的電磁場理論中指出：變化的磁場能在周圍空間激發電場，我們把這種電場叫感生電場，也叫感應電場或渦旋電場.

2.感生電場的方向的判斷

根據磁場的變化情況由楞次定律和安培定則來判斷感生電場的方向.

（1）依據實際存在的或假定存在的迴路結合楞次定律和安培定則來進行判斷，閉合環形迴路（可假定存在）的電流方向就表示感生電場的電場方向.

（2）感生電場是否存在僅取決於有無變化的磁場，與是否存在導體及是否存在閉合迴路無關.

例題：某空間出現了如圖所示的一組閉合的電場線，分析磁場的變化情況.

分析：假設存在圓形閉合迴路，迴路中應產生與電場同向的感應電流，由安培定則可知，感應電流的磁場方向向下，所以根據楞次定律可知，引起感應電流的應是沿AB方向的磁場減弱或沿BA方向的磁場增強.

如圖所示，磁感應強度B增強，假定在磁場周圍有一個閉合迴路，由楞次定律可知，迴路中感應電流產生的磁場方向向下，由安培定則可判斷出電流方向為順時針方向（俯視），則感生電場方向也為順時針方向.

3.感生電動勢

（1）產生：如圖所示，當磁場變化時，產生的感生電場的電場線是與磁場方向垂直的曲線.如果空間存在閉合導體，導體中的自由電荷就會在感生電場的作用下做定向運動，產生感應電流，或者說導體中產生了感應電動勢.這種由感生電場產生的感應電動勢也叫感生電動勢.

【注意】電路中產生感生電動勢的導體部分相當於電源，其電路為內電路.

（2）感生電動勢中的非靜電力：感生電場對自由電荷的作用.

（3）感生電動勢大小：E＝n△Φ/△t.(n為線圈匝數，磁通量以及磁通量變化與匝數無關)

（4）方向判斷：由楞次定律和安培定則判定，與感應電流方向相同.

例題：英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環水平放置，環內存在豎直向上的勻強磁場B，環上套一帶電荷量為 q的小球，已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是（D）

例題：如圖所示，一個帶正電的粒子在垂直於勻強磁場的平面內做圓周運動，當磁感應強度均勻增大時，此粒子的動能將（B）

A.不變

B.增加

C.減少

D.以上情況都可能