2020年高中物理竞赛-电磁感应：动生电动势和感生电动势05(共17张PPT)

13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 电动势 引起磁通量变化的原因 1）稳恒磁场中的导体运动 , 或者回路面积 变化、取向变化等 动生电动势 2）导体不动，磁场变化 感生电动势 + - I 闭合电路的总电动势 : 非静电的电场强度. 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 一 动生电动势 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + O P 设杆长为 动生电动势的非静电力场来源 洛伦兹力 - - - ++ 平衡时 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 解 （点 P 的电势高于点 O 的电势） 例1 一长为 的铜棒在磁感强度为 的均匀磁场中,以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转动，求铜棒两端的感应电动势. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o P 方向 O P 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 例2 一导线矩形框的平面与磁感强度为 的均匀磁场相垂直.在此矩形框上,有一质量为 长为 的可移动的细导体棒 ; 矩形框还接有一个电阻 ,其值较之导线的电阻值要大得很多.若开始时,细导体棒以速度 沿如图所示的矩形框运动,试求棒的速率随时间变化的函数关系. 解 如图建立坐标 方向沿 轴反向 棒所受安培力 + + + + + + 棒中 且由 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 方向沿 轴反向 棒的运动方程为 则 计算得棒的速率随时间变化的函数关系为 + + + + + + 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 例 3 圆盘发电机 一半径为 、厚 度 的铜圆盘,以角速率 , 绕通过盘心 垂直的金属轴 转动 , 轴的半径为 , 且 圆盘放在磁感强度 的均匀 磁场中, 的方向亦与盘面垂直. 有两个集电刷分别与 圆盘的边缘和转轴相连.试计算它们之间的电势差,并指 出何处的电势较高. 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 （方法一） . . . 解 因为 ，所以不计圆盘厚度. 如图取线元 则 已知 求 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 圆盘边缘的电势高于中心转轴的电势. 解 . . . 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 （方法二） . . . 已知 求 解 取一虚拟的闭合回路 并取其回路所围面积的正法线方向与 相同 . 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 设 时点 与点 重合即 则 时刻 方向与回路 绕向相反,即盘缘的电势高于中心. . . . 13 - 2 动生电动势和感生电动势 第十三章电磁感应 电磁场 二 感生电动势 产生感生电动势的非静电场