《大学物理学》课程电子教案（PPT教学课件）第十三章 电磁感应、电磁场（3/7）

13—2()动生电动势 电动势 非青 静电力 动生电动势 非静电力 a ××|×| G L×”××1× +b □(下一页)

13—2 (一) 动生电动势 G l v  i   a  b           （下一页） 电动势 非静电力 动生电动势 非静电力 ?

●动生电动势的成因 + 导线内每个自由电子 受到的洛仑兹力为 B Fm=-e(ox B) 非静电力 它驱使电子沿导线由a向b移动 b 由于洛仑兹力的作用使b端出现过剩负电荷, a端出现过剩正电荷。 國(下一页)

+ + + + + + + + + + + + B   a b + + + + + + + + ● 动生电动势的成因 + 导线内每个自由电子 受到的洛仑兹力为 F e( B) m       非静电力 它驱使电子沿导线由a向b移动。 F m 由于洛仑兹力的作用使 b 端出现过剩负电荷， a 端出现过剩正电荷 。 （下一页）

在导线内部产生静电场E 十 十 方向a→b .电子受的静电力 B F=-eE 平衡时:F F 此时电荷积累停止, a.b两端形成稳定的电势差。 洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因 冈□(下一页)

+ + + + + + + + + + + + B   a b + + + + ++ + + + F m  电子受的静电力 Fe eE     平衡时： F e F m     此时电荷积累停止， a,b 两端形成稳定的电势差。 洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因. 方向 a  b 。 在导线内部产生静电场 E  Fe  （下一页）

●动生电动势的一般公式 非静电力F=-e(U×B) 定义E为非静电场强。 F =p×B e 由电动势定义:E1=EA·dl 运动导线b产生的动生电动势为: 6;=E4·l=(×B)d 國(下一页)

由电动势定义:    i L k E dl    v B e F E m k         运动导线ab产生的动生电动势为:          a i k b E dl v B dl       ( ) ● 动生电动势的一般公式 F e( B) m   非静电力     Ek  定义 为非静电场强 。 （下一页）

导线是曲线,磁场为非均匀场。 般导线上各长度元上的速度讠各不相同, 情 况上的动生电动势: d;=(节×B)dl 整个导线L上的动生电动势 =∫de1=(xB),d 司□(下一页)

导线是曲线 , 磁场为非均匀场。 导线上各长度元 dl上的速度v 各不相同,  dl 上的动生电动势 : d v B dl i      (  ) 整个导线 L 上的动生电动势       i i L d v B dl      ( ) 一 般 情 况 （下一页）

平动 均匀磁场 分类 转动 计算动生电动势 非均匀磁场 de n 方法 dt =(xB).d 冈□(下一页)

dt d i  m        ba i v B dl     ( ) 均匀磁场 非均匀磁场 计算动生电动势 分 类方 法 平动转动 （下一页）

均匀磁场导线平动 例已知:0,B,a,L求: 解:dl=(0xB)d D×B × uBsin 90dl cos(90-a) Busin adl E=∫ Bu sin a dl BuL Sin a B 國心(下一页)

例 已知: , B,, L   求:  d B dl      ( ) sin 90 cos(90 ) 0 0  B dl    Bsindl    Bsindl  BLsin + + + + + + + + + + + + + L  B   dlB     均匀磁场 导线平动 解： （下一页）

×× 典型结论 8= BuSin a L X 特例 B B B E=0 8= BDL 國□(下一页)

+ + + + + + + + + + + + + L  B     BLsin 典型结论 特例 + + + + + + + + + + + + + B   + + + + + + + + + + + + + + + B    + +   0   BL （下一页）

闭合线圈平动 S 0 均匀磁场平动 直导线平动 闭合线圈平动 E= BuL sin a E.=0 國(下一页)

闭合线圈平动             v   0    dt d i m  均匀磁场 平动  i  BLsin 直导线平动 闭合线圈平动  i  0 （下一页）

例:有一半圆形金属导线在匀强磁场中作切割磁力线 运动已知:5,B,R.求:动生电动势。 解:方法 作辅助线b,形成闭合回路。 E.=0 ×/ E半圆=6 b R B 2RBY 方向:a→b (下一页)

有一半圆形金属导线在匀强磁场中作切割磁力线 运动 求：动生电动势。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R   B  例: ,B, R.   已知： a b  i  0 作辅助线ab，形成闭合回路。 RBv ab  2  半圆   方向： a  b 解：方法一 （下一页）