这是一道计算动生电动势的典型例题,计算了一个在均匀磁场中匀速旋转着的金属棒中的动生电动势问题,这是法拉第圆盘发电机的基本原理。
例题
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如图,一金属棒
长
,在大小为
、方向垂直纸面向内的均匀磁场中,以一端
为轴心作逆时针的匀速转动,转速
为
。求此金属棒的动生电动势;并问哪一端电势高?
分析
解法一
解法二
说明
解法一
假定金属棒中电动势的指向为
,沿着这个指向,在金属棒上距轴心
为
处取线元
,其速度大小为
,方向垂直于
,也垂直于磁场
,按题意,
,
;故按右手螺旋法则,矢量
与
同方向,即
.于是,按动生电动势公式(1a),得棒中的动生电动势为
代入题设数据,得动生电动势的大小为
,故它的指向与所假定的一致,即
,故
端的电 势高;而两端之间的电势差为
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