經(jīng)過十年的研究，法拉第發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，打開了電磁感應(yīng)的大門。當(dāng)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這其實就是回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢根據(jù)產(chǎn)生情況的不同，分為動生電動勢和感生電動勢。那么這兩類電動勢之間有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？
1. 運動電動勢
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，當(dāng)導(dǎo)體條切割磁通線時，導(dǎo)體條中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢計算公式，稱為動生電動勢。當(dāng)一根長度為L的導(dǎo)體條在均勻磁場中以速度v向右移動時，導(dǎo)體中的自由電子在洛倫茲力的作用下從M端向N端移動。電子的實際運動速度和它們受到的洛倫茲力如圖所示。
由于洛倫茲力的方向始終垂直于速度方向，所以洛倫茲力對電子不做功。但要使桿向右移動，需要外力克服洛倫茲力的分力F1而做功。洛倫茲力的另一分力F2使電子沿桿從M端向N端移動。電子在N端聚集，兩端產(chǎn)生電位差。因此，電子在非靜電力F2作用下，在導(dǎo)體桿中從M端向N端移動時，就產(chǎn)生了動生電動勢。從能量轉(zhuǎn)換的角度講，外力克服了洛倫茲力而做功，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。從力與運動的角度講，當(dāng)洛倫茲力和電場力對電子的合力為零時，電子相對導(dǎo)體是靜止的，如圖所示。
求得導(dǎo)體棒兩端的電位差，這就是運動電動勢大小的計算公式。
2. 感應(yīng)電動勢
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，當(dāng)磁場通過電路時，在電路中產(chǎn)生的電動勢稱為感應(yīng)電動勢，如圖所示。
當(dāng)磁場強度B增大時，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，其周圍將產(chǎn)生感應(yīng)電場（或渦旋電場）。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電場的電場線構(gòu)成一條逆時針方向的閉合曲線。環(huán)形導(dǎo)體MN中的自由電子在電場力的作用下將向M端運動，使導(dǎo)體MN兩端帶等量的異性電荷而產(chǎn)生電位差。因此，由非靜電力即感應(yīng)電場的電場力作用于電子上，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使電子從N端向M端運動。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體兩端的電位差就是感應(yīng)電動勢大小的計算公式，如果是一個由n匝線圈組成的回路，則感應(yīng)電動勢為。
3.動生電動勢與感應(yīng)電動勢的關(guān)系。
如圖所示，當(dāng)在線圈中插入一根條形磁鐵時，若以線圈為參考系，則線圈處磁場發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感生電動勢；若以條形磁鐵為參考系，則相當(dāng)于線圈向磁鐵靠攏，線圈要切割磁通線才能移動，線圈中產(chǎn)生的感生電動勢為動生電動勢。感生電動勢與動生電動勢并不是絕對的，而是緊密相關(guān)的。
四、高考中感應(yīng)電動勢的考查
1. 運動電動勢的檢查
（1）導(dǎo)體水平移動切割磁通線
例1：如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B=0.5T的均勻磁場中，兩平行金屬軌道MN、PQ水平放置，與磁場方向垂直，距離L=0.1m，軌道電阻可忽略不計。在兩軌道端點N、Q之間接一個阻值為R=0.3Ω的電阻器。在軌道上垂直放置一金屬棒ab，其接在電路中的電阻為r=0.2Ω。當(dāng)金屬棒在水平拉力作用下，以v=4.0m/s的勻速向左移動時（）
A. ab 桿上安培力為 0.02 N
B.N、Q間電壓為0.2V
C.a端電位低于b端電位
D.電路中感應(yīng)電流的大小為1A
答案 A
（2）導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)并切割磁通線
例2：如圖所示，一個半徑為r的金屬圓盤，在垂直于圓盤表面的磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，以角速度ω繞O軸作逆時針勻速運動，則流過電阻R的電流的方向和大小為（忽略金屬圓盤的電阻）()
A.從c到d，
B.從d到c，
C.從c到d感應(yīng)電動勢計算公式，
D.從 d 到 c，
答案D
2. 感應(yīng)電動勢的檢查
（1）磁感應(yīng)變化產(chǎn)生感應(yīng)電流
例3：在垂直向上的均勻磁場中，水平放置一個無變形的單圈金屬圓線圈，線圈所圍面積為0.1，線圈電阻為1Ω，線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上到下為順時針方向，如圖A所示，磁場強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖B所示。下列說法正確的是（）
A.在0至2秒內(nèi)，I的最大值為0.01A
B. 3到5秒內(nèi)，I的尺寸變得越來越小
C.在前2秒內(nèi)，通過線圈某一橫截面積的總電荷為0.01C。
D.第3秒時線圈加熱功率最大
答案：AC
（2）磁場變化產(chǎn)生感應(yīng)電場
例4：（多選） 根據(jù)麥克斯韋電磁理論，變化的磁場可以產(chǎn)生電場，當(dāng)產(chǎn)生的電場的電場線如圖所示時，可能是（）
A. 向上方向的磁場在增強
B. 向上的磁場正在減弱
C. 向上方向的磁場先增大，然后反向減小
D.向上方向的磁場先減弱，然后反向增強
答案：BD
3. 運動電動勢和感應(yīng)電動勢的考察
示例5：（2016年國考卷三）
如圖所示，兩根間距為l的光滑平行金屬軌道位于同一水平面（紙面），軌道左端接有阻值為R的電阻；兩軌道上放置一根垂直于軌道的金屬棒；電阻、軌道與金屬棒之間有一塊面積為S的面積，該區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的均勻磁場。磁感應(yīng)強度B1的大小與時間t的關(guān)系為B1=kt，式中k為常數(shù)；金屬棒右側(cè)也有一塊均勻磁場區(qū)域，該區(qū)域的左邊界MN（虛線）垂直于軌道。該磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向也是垂直于紙面向內(nèi)。某一時刻，金屬棒在外界水平恒定力的作用下由靜止開始向右運動，并以時刻的速度剛好越過MN，然后以勻速向右運動。 金屬桿與軌道始終垂直且接觸良好，其電阻均可忽略不計。求：
（1）在t = 0到t = 0的時間間隔內(nèi)，流過電阻器的電荷的絕對值；
（2）t時刻通過電路的總磁通量（t_{0}">與作用在金屬棒上的外部水平恒定力的大小。
答案(1) (2)
分析：
（1）金屬棒通過MN前，穿過線圈的磁通變化量為：ΔΦ=ΔBS=kΔtS ①
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律： ②
根據(jù)歐姆定律：③
根據(jù)電流的定義：④
聯(lián)立公式①②③④可得：⑤
由公式⑤可知，在t=0~t的時間間隔內(nèi)，流過電阻R的電荷q的絕對值為
⑥
（2）當(dāng)t_{0}">時，金屬棒已通過MN。此時金屬棒與MN的距離為：⑦
均勻磁場穿過回路的磁通量為：⑧
穿過圓形有界磁場的磁通量為：⑨
電路的總磁通量為：⑩
根據(jù)公式⑨⑩??，在時刻t(t_{0}">，通過線圈的總磁通量為：?
在t至t+Δt的時間間隔內(nèi)，總磁通量的變化為：?
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中感應(yīng)電動勢的大小為：?
根據(jù)歐姆定律：
由于金屬棒在MN的右側(cè)勻速運動，有：?
金屬桿上所受的安培力為：?
聯(lián)立方程⑦⑧???，可得：。