E=BLV的E有方向n e w s的吗

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深度解析公式E=BLV
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单独一根导体棒切割磁感线时,产生的电动势大小为E=Blv;这里的Blv三者垂直,如果不垂直,需要将l等效替换,将v投影。
E=Blv与E=△&P/△t的区别、联系
由公式E=△&P/△t推导E=Blv的过程。
如图,在某个△t时间内容,导体棒运行的距离为v*△t,磁通量的变化量为△&P=B*△S=B*l*v*△t,显然E=△&P/△t=Blv;
也就是说,当△&P的变化,是由于单根导体棒切割引起的时,E=Blv与E=△&P/△t是相通的。
E=Blv仅仅使用与单根导体棒切割引起&P的变化,其他情况(如B变化、面积S是圆周状且半径均匀增大等)只能用E=△&P/△t。
当没有闭合线圈时,不能用E=△&P/△t;但可以用E=Blv来求解导体棒上电动势,这种情况是有感应电动势但无感应电流。下面我们来做一个解释。
没有感应电流可以有感应电动势
很多学生对此有疑问,高中物理网编辑在这里简单做个说明。虽然不产生感应电流,但可以产生感应电动势。
在咱们高中课本中,电动势的概念最早源于哪里?是恒定电路;不明白的同学去看物理选修3-1第二章内容。
这里提到的感应电动势,也是电动势(的一种),只不过是由感应(电磁感应)产生的而已;本质上不是有电源产生的,而是通过其他能量产生的。
举个例子,感应电动势与电动势,就像是黑猫是猫一样的道理。
因此,我们可以借助于电源的电动势与电流来理解感应电流与感应电动势之间的关系。物理网编辑给大家做一个简要说明,如下:
有电源,在没有导线连接成电路的情况下,没有电流;此时有电压、没有电流。
同样也可以适用于电磁感应。由于切割磁感线,进而产生感应电动势(电压),但在没有导线连接成电路的情况下,自然是没有电流的。
大家想一想,是不是这个道理呢?
用公式E=BLv求电动势应注意
利用公式E=BLv求电动势这类习题在中学物理中是常见的,但利用此公式时应注意以下几点。
1. 此公式的应用对象是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算,一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的磁感应强度相同)。
2. 此公式一般用于导体各部分切割磁感线速度相同的情况,如果导体各部分切割磁感线的速度不同,可取其平均速度求电动势。
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利用E=BLv时的注意事项
利用E=BLv时的注意事项
利用公式E=BLv求电动势这类习题在中学物理中是常见的,但利用此公式时应注意以下几点。
1. 此公式的应用对象是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算,一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的磁感应强度相同)。
2. 此公式一般用于导体各部分切割磁感线速度相同的情况,如果导体各部分切割磁感线的速度不同,可取其平均速度求电动势。
例1. 如图1所示,导体棒AB长为L,在垂直纸面向里的匀强磁场中以A点为圆心做匀速圆周运动,角速度为。磁感应强度为B,求导体棒中感应电动势的大小。
解析:导体棒AB在以A点为圆心做匀速圆周运动过程中,棒上每一点切割磁感线的线速度是不同的,我们可以求出导体棒切割磁感线的平均速度为:
则导体棒中感应电动势为:
3. 此公式中的L不是导体棒的实际长度,而是导体切割磁感线的有效长度,所谓有效长度,就是产生感应电动势的导体两端点的连线在切割速度v的垂直方向上投影的长度。
例2. 如图2甲、乙、丙所示,导线均在纸面内运动,磁感应强度垂直纸面向里,其有效长度L分别为:
乙图:沿方向运动时,L=MN,沿方向运动时,L=0
丙图:沿方向运动时,,沿方向运动时,L=0,沿方向运动时,L=R
4. 在匀强磁场里,若切割速度v不变,则电动势E为恒定值,若v为时间t里的平均速度,则E为时间t里的平均电动势。若v为瞬时值,则E为瞬时电动势。
5. 若v与导体棒垂直但与磁感应强度B有夹角时,公式中的v应是导体棒的速度在垂直于磁场方向的分速度。此时,公式应变为:。
例3. 如图3所示,磁感应强度为B,方向竖直向下。一导体棒垂直于磁场放置,导体棒的速度方向与磁场方向的夹角为,大小为v。求导体棒上感应电动势的大小。
解析:把导体棒的速度v沿垂直于磁场方向和平行磁场方向进行分解,得到分速度v1、v2,且。则导体棒上的感应电动势为:。
6. E=BLv公式中的速度v应是导体棒相对于磁场的速度。
在习题中我们常见的是磁场静止,对于这一种情况,公式中的v就是导体棒的速度v。
例4. 如图4所示,水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=2T,磁场运动的速度,方向向左。导轨上有金属棒MN以速度向左运动。设两根直导轨间距L=1m,求金属棒MN上产生的感应电动势的大小,问哪一端的电势高?
解析:在本题中,磁场的运动速度为,方向向左,金属棒的速度为,方向向左,侧金属棒相对于磁场的速度为v=2m/s,方向向右。则金属棒上产生的感应电动势为:
即金属棒上产生的感应电动势为4V,由右手定则可判定M点的电势高。

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