动生电动势的产生

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇动生电动势的产生范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

磁场是高中物理的一个很重要的组成部分，而洛仑兹力又是这个重要组成部分的一个核心知识点之一.它指的是磁场对运动电荷的作用力，它的大小f=Bqv，它的方向既垂直于磁场方向，又垂直于速度方向，所以也可以说洛仑兹力垂直于由磁场和速度确定的平面，正是因为它的方向始终垂直于速度，所以它不能改变速度的大小，只能改变速度的方向，也就是说洛仑兹力永远不做功.可是安培力是洛仑兹力的宏观表现，又能做功，这就很难理解！当同学们学到电磁感应中时，课本上在电磁感应现象的两类情况中，谈到动生电动势的产生是洛仑兹力充当非静电场力，也就是说它又做了功，那么洛仑兹力到底做了功吗？接下来，笔者结合具体模型分析一下以上问题.大家都知道，电磁感应现象的实质是不同形式能量转化的过程，说具体一点就是把其他形式能量转化成电能的一个过程，然而能量的转化又是通过做功来实现的，因为功是能量转化的量度.那么在只有动生电动势时，充当非静电场力对电荷做功的是什么力呢.

图1模型分析：如图1所示，一水平光滑金属导轨，左端接一固定电阻R，一电阻可忽略不计的导体棒MN放金属导轨上与导轨接触良好，现用外力作用导体棒使其向右做匀速运动，

当导体棒匀速向右以v1运动时，导体棒中所有的电子都会因导体棒的运动而具有一个向右的速度v1那么它们这时都会受到一个洛仑兹力f1，正是在这个洛仑兹力作用下，所有的电子又会发生定向运动，运动的方向是向M端，这时它们又获得了一个向M端的速度v2，这样一来所有的电子又会因v2受到一个洛仑兹力f 2，方向向左，然而f1对电子向M端运动做了正功，也就是把f1充当产生电动势的那个做功的非静电场力.从这个角度来说，洛仑兹力在这个过程中是对电子做了正功的.这也正是我们的学生产生了怀疑前面说洛仑兹力不能做功的原因.

然而，同学们只看到了f1的贡献，其实当电子向M端运动后，f2也产生了自己的效果，那就是它与电子向右的运动方向相反，所以对于导体棒向右运动这个速度来说，f2对其中的电子是做了负功的，整体来看两个洛仑兹力所做的正功和负功又是什么样的关系呢，其实是大小相等的，也就是代数和为零.另一方面我们可以看合运动，电子两个方向的速度合成后，其速度方向如图中v所示，而洛仑兹力合成以后的方向是F方向，这时的合洛仑兹力F与合速度v仍是垂直关系，故洛仑兹力任何时候对运动电荷都不做功，当然也就没有问题了.