高二物理竞赛动生电动势计算方法课件.pptx

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1、1 1. 动生电动势计算方法(1) 用定义式：l dBvl dELLi)(非Blvi),(处的都是 l dBv适于一段运动的导体(2) 用法拉第电磁感应定律：dtdi适于平动或转动的闭合回路2Bvef时当fFeb 端 “+”a 端 “”作用在单位正电荷上的洛伦兹力:l dBvl dEbabaKabBvefEK每个电子受洛伦兹力：动生电动势：动生电动势的本质：运动的自由电荷在磁场 中受洛仑兹力的结果。3谁为回路提供电能？vfBvef洛洛 动的出现是什么力作功呢？电子同时参与两个方向的运动：v方向，u方向，电子受到的总洛仑兹力：,21ffF VF 洛仑兹力不作功。, 0 VF . 02121 vf

2、ufuvff即：显然：, 0,/11 ufuff1作正功。, 0,212 vfufvf f2作负功。要使棒ab保持v运动，则必有外力作功： 2ff 外外即：1fvfu外外4动生电动势是洛仑兹力沿导线方向作功所致。设 为电荷q沿导线定向移动的速度，uV为电荷q 随导线线元 移动的速度，ldq 受的洛仑磁力为， BuVqFm )(由此形成的非静电性场强为：BuBVqFEmK lBulBVlEKd)(d)(dd 动动 lBVd)( 0分析：lBVbaabd)()( ）（动动 53、动生电动势中的非静电场力：洛仑兹力注意：1、运动的那一段导体是动生电动势 （电源）的内内部2、动生电动势只存在于运动运动

3、的那一 段导体中6方向：伸开右手，手掌迎着磁场（磁力线）的方向，大拇指指向导线运动的速度方向，则：其余四指所指的就是导线中动生电动势方向（正极方向）（正（正极方向由极方向由 的方向决定）的方向决定）vB Vab ab动动 B7 BStn/0时，cosBSSBtBSdtdisintBScos应用实例交流发电机原理机械能电能8注意：注意：是运动导线上任意一点的速度大小B 是同一点的B大小, 其中B的大小、方向都不能随 时间变化；但可以随空间（场点位置）而变。v 是同一点速度方向与磁感应强度方向 之间的夹角 是 方向与运动导线dl的方向之间 的夹角vB ()bavBdl sincosbavBdl 9

4、3. 能量关系动动移动移动 ddl电功率：动动电电 ddIP lBVId)( 安培力功率：VBlIVFP )d(dd安安安安)d(lBVI 电电PlBVIdd)( ，安安电电 0dd PP即洛仑兹力作功的总和为0。B安安FdVlId10机械能电能电源克服 动作正功，电能机械能克服安培力作正功，外力外部（发电机）；则 dP安 0，（电动机）。dP电 0（ 动与 I 一致），若dP电 0（ 动与 I 相反），若dP安 0，则洛仑兹力起到了能量转换的桥梁作用。11例1 长度为L的导线ob 放置在垂直于纸面向里的均匀磁场中，并以o端为轴以角速度 在纸面内转动，求导线上的 ？12两种方法求解：bobov

5、Bdll dBv动方向：从 o指向b。boBLlBdllv221动1.动生电动势定义式13dR导线0b扫过的面积ds:dtLdLds222121dt内闭合回路磁通减少d :dtBLdLBBdsd2221)21(2221/ )21(BLdtdtBLdtd方向从 o指向b。2、用电磁感应定律求解 假想一个扇形闭合回路，当导线转动时, 其上有 产生。14例 2 如图所示，长直导线中电流强度为 I，方向向上。另一长为 l 的金属棒 ab 以速度 v平行于直导线作匀速运动，棒与长直导线共面正交，且近端与导线的距离为 d ，求棒中的动生电动势。Iabvrddl15Iabvrddl解 l dBvd)(,20drdldrrIvlildBv)(drrIvldd20)ln(20dldIv电动势方向由 b 指向 a。棒两端的电势差为：dldIvUiabln20