Question

一个感生电动势的物理题

有两个问题想请教学霸
1.为什么小球旋转一周，返回到原位置电势差不是零而是E？
2.电场力对小球做功，那小球电势应该减小，可小球沿感应电流方向运动，电势是增大的啊，为什么？（题在图片上）

Answer 1

两个问题我可以一起回答
变化的磁场产生电场，这个电场和静电荷产生的电场不一样，感生电场不存在电势或者电势差的说法。
我们知道在静电场中电场力做功与路径无关，从点A到点B，无论电荷沿什么轨迹运动电场力做的功一定是相同的。所以我们可以定义点A和点B的电势差，用W=qU去计算电场力做功。
但感生电场没有这种做功与路径无关的性质，此时你再去定义电势的概念没有任何的意义。就算你定义了两点间的电势差，当电荷沿不同路径经过时，电场力做功也不相同，那这时候你算qU算的是什么呢？不知道。
电动势的定义是将单位正电荷从电源负极经过电源内部移动到电源正极时，非静电力所做的功，也就是ε=W/q。所以非静电力做功就是qε，不需要再考虑其他式子。而ε=dΦ/dt=SdB/dt=Skdt/dt=Sk，S=πr²，答案就是πr²qk。

追问

那么哪里圆环的感应电动势最高呢？

追答

一样大呀，不是给你写了ε=Sk么

追问

谢谢

Answer 2

1、做功不一定是电势发生变化，本题小球的动能增加了
2、是动能增加了，体现为小球的速度增加

Answer 3

弹簧主要看受力情况，要注意弹簧的伸长而导致力的变化，首先要找到弹簧在哪一个位置时是出于平衡位置，，然后就可以知道物体与弹簧接触到平衡位置的时间里，物体是做加速运动的，在平衡位置到压缩的最短的时间里，物体是做减速运动的（注意弹簧的力变大，加速度是变大的，也就是速度迅速减慢）。在平衡的位置，物体有最大的速度，而不是刚与弹簧接触时。电动势分为感生和动生电动势，区分的主要区别是：如果是磁场变化，导体杆没切割磁场，那么就是感生，感生是磁场的变化造成的，但最根本的还是由于磁通量的变化，这时候、一般都要从定义出发求出磁通量的变化率即可，（求BS，要注意S是垂直面的面积，不要代错了）