1.動生電動勢及其成因

由于導體運動而産生的感應電動勢叫作動生電動勢.

（1）如圖甲所示，導體棒CD以速度v右做切割磁感線運動時，自由電荷（假設為正電荷）随導體棒運動，并因此受到洛倫茲力.

（2）自由電荷一方面随導體棒以速度v向右運動，另一方面因受到洛倫茲力而沿導體棒向上運動，其合運動大緻沿右上方，根據左手定則，自由電荷所受洛倫茲力的方向垂直于其合運動方向指向左上方.洛倫茲力沿導體棒方向的分力驅動自由電荷沿導體棒方向定向移動，如圖乙所示.

（3）自由電荷沿導體棒向上運動時，導體棒上端出現過剩的正電荷，下端出現過剩的負電荷，并在導體棒中出現由上端指向下端的靜電場，使自由電荷受到向下的靜電力，随着自由電荷的積累，場強增加，當作用在自由電荷上的靜電力與洛倫茲力沿導體棒方向的分力互相平衡時，自由電荷停止定向移動，導體棒兩端産生一個穩定的電勢差，即為導體棒兩端産生的感應電動勢.

設導體棒長為l，以速度v運動時産生的動生電動勢為E，由靜電力與F₁平衡得qE/l＝qvB，故E＝Blv.

2.動生電動勢中的“非靜電力”

一段導體在做切割磁感線的運動時相當于一個電源，導體中的自由電荷因随導體運動而受到洛倫茲力，非靜電力即洛倫茲力的一個分力.

3.動生電動勢中的功能關系

從做功角度分析，由于F合與v合垂直，所以洛倫茲力對自由電荷不做功.

更具體地說，F洛的一個分量是F₁＝qvB，這個分力做功，産生動生電動勢；F洛的另一個分量是F₂＝quB，阻礙導體運動，做負功.兩個分力F₁和F₂所做功的代數和為零，結果仍然是洛倫茲力不提供能量，隻是起傳遞能量的作用，即其他形式的能量通過外力克服洛倫茲力的一個分力F₂做功，并通過另一個分力F做功轉化為電能.

動生電動勢的産生與電路是否閉合無關，當電路不閉合時，切割磁感線的導體兩端聚集電荷，則在導體内産生附加電場，電荷在受洛倫茲力的同時也受電場力作用.

4.動生電動勢和感生電動勢的聯系

如圖所示，一條形磁鐵插入線圈過程中，如果以線圈為參考系，線圈處的磁場發生改變，線圈中産生的感應電動勢是感生電動勢；如果以條形磁鐵為參考系，相當于線圈向磁鐵靠近運動，線圈要切割磁感線運動，線圈中産生的感應電動勢是動生電動勢。感生電動勢和動生電動勢不是絕對的， 有着密切聯系。

動生電動勢和感生電動勢都滿足法拉第電磁感應定律E=n△Ф/△t，其本質上是一樣的.

例題：如圖所示，水平地面上方有正交的勻強電場E和勻強磁場B，電場方向豎直向下，磁場方向垂直紙面向外，等腰三角形的金屬框由底邊呈水平位置開始沿豎直平面的電磁場由靜止開始下落，下落過程中三角形平面始終在豎直平面内，不計阻力，a、b兩點落到地面的順序是（）

A.a點先落地

B.b點先落地

C.a、b兩點同時落地

D.無法判定

解：等腰三角形的金屬框做切割磁感線運動，産生感應電動勢，但沒有感應電流。根據右手定則，a端帶正電，b端帶負電，故b端受向上的電場力，a端受到向下的電場力，故a端先落地。故選A。

例題：發電機和電動機具有裝置上的類似性，源于它們機理上的類似性.直流發電機和直流電動機的工作原理可以簡化為如圖甲、乙所示的情景.

在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面内，相距為l，電阻不計電阻為R的金屬導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v（v平行于MN）向右做勻速運動.圖甲軌道端點M、P間接有阻值為r的電阻，導體棒ab受到水平向右的外力作用.圖乙軌道端點M、P間接有直流電源，導體棒ab通過滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I.

（1）求在△t時間内，圖甲“發電機”産生的電能和圖乙“電動機”輸出的機械能.

（2）從微觀角度看，導體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉化中起着重要作用.為了方便，可認為導體棒中的自由電荷為正電荷.

a.請在圖丙（圖甲的導體棒ab）、圖丁（圖乙的導體棒ab）中，分别畫出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖.

b.我們知道，洛倫茲力對運動電荷不做功.那麼，導體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉化過程中起到作用的呢？請以圖乙“電動機”為例，通過計算分析說明.

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