请问书上说导体在磁场中切割磁感线会产生感应电流,那么请问这种情况磁通量是B变了,还是S变了具体解释下

来源：学生作业帮编辑：神马作文网作业帮分类：物理作业时间：2024/11/12 23:55:24

导体切割磁感线产生电流的实质是部分洛伦兹力做正功而另一部分洛伦兹力做负功导致的.下面以金属直棒切割磁感线为例说明. 如图,导体棒切割磁感线时,根据带电粒子在磁场中的运动规律可以判断,导体棒内部的自由电子受到向右的洛伦兹力fx,其大小为e*v*B,故自由电子在fx作用下从导体棒一端移动到另一端时,fx对其做的功为e*v*B*d（d为两导轨间距离）,所以导体棒切割磁感线产生的电动势为e*v*B*d/e=B*d*v.除了fx外,导体棒中的自由电子还受到一个与v方向相反的洛伦兹力fy,因为自由电子在fx作用下会沿着导体棒向右作定向移动,同样根据带电粒子在磁场中的运动规律可以得出,自由电子受到一个向下的力（与图中的v方向恰好相反）.所以,该图中导体棒切割磁感线的最终结果就是：导体棒内的自由电子受到的洛仑兹力一部分做正功,使导体棒内产生电流,另一部分做负功,阻碍导体棒切割磁感线,所以导体棒切割磁感线时需要加外力,否则导体棒就会减速.

再问：虽然了解了实质，请问这个和磁通量有什么关系吗？老师说磁通量改变了才会产生感应电流。难道老师说的有矛盾吗？难道感应电流产生的本质并不是磁通量的变化，而是因为洛仑兹力而产生的感应电动势吗？
再答：你们老师说的没错，导体切割磁感线会产生电动势（无论回路是否闭合），但要产生电流，回路就必须闭合，而且闭合回路中的中的磁通量必须发生变化，如果闭合回路中导体切割磁感线而没有产生电流，那么可能由3种情况：第1种是回路中有多个导体切割磁感线并且切割的效果是回路中磁通量不变，它们产生的电动势方向不同（回路中只会有有两个，顺时针和逆时针），并且两个相反方向的电动势大小相等，因而无法产生电流，这就好比两个相同的电池正极与正极、负极与负极用导线连通，无法产生电流，因为回路中的电压等于两个电池的电动势相减。第2种情况是在导体切割磁感线时磁场也在变化，从而引起磁通量没有改变。这是由于导体切割磁感线产生的电动势和磁场变化产生的电动势大小相等，方向相反。第3种情况就是上面两种情况的综合。另外，导体切割磁感线产生的电动势并不能算是真正的电磁感应，它是外界的力在洛仑兹力的辅助下对电荷做功引起的。真正的电磁感应是磁场发生变化引起的，变化的磁场会在周围空间产生涡旋电场（不是静电场），涡旋电场会对位于其中的电荷做功。所以，电磁学上把导体切割磁感线产生的电动势动生电动势，磁场变化产生的电动势称为感生电动势。