例六 一根直導(dǎo)線CD在無限長直電流的磁場中運(yùn)動(dòng)，切割磁力線。求：動(dòng)生電動(dòng)勢。 ab I l 方向 方法一：利用動(dòng)生感應(yīng)電動(dòng)勢公式 積分 方法二：利用法拉第電磁感應(yīng)定律， 畫輔助線組成閉合回路CDEF，方向ab I 例三 圓盤發(fā)電機(jī)，一個(gè)半徑為R1的薄銅圓盤，繞著通過圓盤中心的金屬軸O以角速度旋轉(zhuǎn)，軸的半徑為R2。圓盤放在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場中，方向也垂直于圓盤表面。圓盤邊緣和轉(zhuǎn)軸上分別接有兩個(gè)集電刷a、b。試計(jì)算它們之間的電位差貝語網(wǎng)校，并指出何處電位較大。。。。 解：（方法一）動(dòng)生高中電磁感應(yīng)現(xiàn)象及動(dòng)生電動(dòng)勢、感生電動(dòng)勢解析，因?yàn)?strong>高中電磁感應(yīng)現(xiàn)象及動(dòng)生電動(dòng)勢、感生電動(dòng)勢解析，所以忽略圓盤的厚度。 取圖中線元 dr * * * 第十三章 電磁感應(yīng) 電磁場 13 - 1 電磁感應(yīng)定律 * * 13 - 2 運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電動(dòng)勢 第十三章 電磁感應(yīng) 電磁場 * 第八章 電磁感應(yīng) 電磁場 §8-1 電磁感應(yīng)定律 §8-2 運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電動(dòng)勢§8-3 自感和互感§8-5 磁場的能量§8-6 位移電流 麥克斯韋方程組 第八章 電磁感應(yīng) 電磁場 電流 磁場 一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象是如何發(fā)現(xiàn)的？ §8-1 電磁感應(yīng)定律 電磁感應(yīng)現(xiàn)象： 1.運(yùn)動(dòng)磁體； 2.接通或切斷初級線圈電流。 3.導(dǎo)線切割磁感應(yīng)線。 電流發(fā)生變化； 導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)一個(gè)閉合導(dǎo)體環(huán)路所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時(shí)，環(huán)路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 結(jié)論： 線圈內(nèi)磁場的變化 導(dǎo)體或線圈在磁場中的運(yùn)動(dòng) 電磁感應(yīng)的原因： 二、法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電流 電源的作用： 感應(yīng)電動(dòng)勢 法拉第電磁感應(yīng)定律 當(dāng)一個(gè)閉合回路所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時(shí)，環(huán)路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢正比于磁通量關(guān)于時(shí)間的變化率的負(fù)值。 （2）關(guān)于N匝線圈的磁鏈的注意事項(xiàng)： （1）負(fù)號表示感應(yīng)電流的方向應(yīng)遵守楞次定律NS 三、楞次定律 閉合導(dǎo)體環(huán)路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，總是使它感生的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 楞次定律是能量守恒定律的一種體現(xiàn) 機(jī)械能 焦耳熱 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 例1、交流發(fā)電機(jī)： 如圖所示，有一匝N圈，面積為S的線圈，在均勻磁場中，能繞OO?軸旋轉(zhuǎn)。
設(shè)線圈以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，求線圈中的感生電動(dòng)勢。 旋轉(zhuǎn)過程中，磁通量隨時(shí)間而變化。 為B與線圈法向量的夾角。 假設(shè)線圈有N匝，則有 ---- 交流電 例二：無限長直導(dǎo)線共面矩形線圈 求： 已知： 解： 取面積元dS=l1dx，電流i在面積元處的磁場： 感生電動(dòng)勢的方向： 根據(jù)楞次定律，舉例來說，把一個(gè)矩形線圈放在一根無限長直載流導(dǎo)線旁邊，用什么方法可以使導(dǎo)線框架內(nèi)的感生電動(dòng)勢不為零？如何確定感生電流的方向？ 參考書8-2題 思考兩類實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：線圈內(nèi)磁場的變化和導(dǎo)線或線圈在磁場中的運(yùn)動(dòng)。 感生電動(dòng)勢。 感生電動(dòng)勢。 運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢。 §8-2 動(dòng)能電動(dòng)勢與感應(yīng)電動(dòng)勢。 電動(dòng)勢。 非靜電力。 G ab 一、動(dòng)能電動(dòng)勢 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1.動(dòng)能電動(dòng)勢產(chǎn)生的原因——洛倫茲力 自由電子受到洛倫茲力的作用 - 當(dāng)洛倫茲力與電場力平衡時(shí)： 洛倫茲力是一種非靜電力，它會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - 2.已知?jiǎng)幽茈妱?dòng)勢的通式： 求： + + + + + + + + + + + + + + + L a 解： 導(dǎo)線上各點(diǎn)速度相同，磁場為均勻場 yx 例3A 有一導(dǎo)電桿在垂直于磁場的平面內(nèi)作勻速運(yùn)動(dòng)。求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小及方向。
例 3B： 一根半圓金屬絲在均勻磁場中切割磁力線運(yùn)動(dòng)。 求：動(dòng)生電動(dòng)勢。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R 已知：畫輔助線組成閉合環(huán)。 解： 方法一 方向： 利用： + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R θ 解： 方法二，利用動(dòng)生電動(dòng)勢公式 積分 方向： 例四 如圖所示，一根長度為 L 的銅棒在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的均勻磁場中，以角速度ω繞 O 軸旋轉(zhuǎn)。 求：棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與方向。 方法一： 對動(dòng)生電動(dòng)勢公式進(jìn)行積分 o B w L dl vl 方向： A?OA 方法二 利用法拉第電磁感應(yīng)定律。 OC和CA段沒有動(dòng)生電動(dòng)勢（因?yàn)樗鼈兪枪潭ǖ模┳鳛檩o助線，組成閉合回路OACO。 ov B ω AC 負(fù)號表示方向沿AOCA 例5 一導(dǎo)體矩形框平面垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場。在此矩形框上，有一根可動(dòng)的細(xì)導(dǎo)體桿MN，其質(zhì)量為m，長度為l；矩形框上還接一個(gè)電阻R，其阻值遠(yuǎn)大于導(dǎo)體的電阻。設(shè)一開始，細(xì)導(dǎo)體桿以如圖所示的速度沿矩形框運(yùn)動(dòng)，試求桿的速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。 解 如圖所示建立坐標(biāo)系，桿上安培力的方向與軸線相反 + + + + + +，桿內(nèi)的力的方向與軸線相反。進(jìn)而算出桿的運(yùn)動(dòng)方程為桿的速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。