观察区
- E = BLv：把 B、L、v 任意一个加倍，电动势都恰好加倍，Φ-t 直线的斜率大小就是 E。
- 只改变 R 或 r：电动势不变，电流、安培力与功率都随总电阻变化。
- 改变 v 的方向或 B 的方向，感应电流反向；同时改变两者，电流方向不变。
- 安培力永远与运动方向相反——它不会推着棒加速，这正是楞次定律的表现。
- 维持匀速时外力做的功等于总电功率：F外·v = EI = P_R + P_r，能量从机械功变为电能再变为内能。
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electromagnetic induction
magnetism · induction
切割磁感线，
电流就出现。
导体棒 ab 沿光滑导轨匀速滑动，回路中的磁通量随之改变。调节 B、L、v 与电阻，观察感应电动势、电流方向、安培力和功率如何被同一件事决定：磁通量的变化。
感应电动势 E = BLv 只取决于切割磁感线的快慢；电流方向由楞次定律决定——感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化。要维持匀速，外力必须始终与安培力等大反向。
导轨与导体棒 / rail & rod
场景、两幅图像与指标使用同一组计算结果。
磁通量正在增大感应电流：棒内 a → b · 回路顺时针感应电流的磁场阻碍磁通量增大（楞次定律）
导轨、回路与电流方向导体棒与速度 v安培力 F安外力 F外
电动势 E
1.92V
电流 I
0.43A
路端电压 U
1.71V
安培力 F安
0.27N
总功率 P总
0.82W
R 消耗 P_R
0.73W
棒内耗散 P_r
0.09W
当前磁通 Φ
1.28Wb
切换相关实验
带电粒子实验研究磁场对运动电荷的洛伦兹力；本实验反过来：让导体在磁场中运动，用同一个洛伦兹力驱动电荷形成感应电流。
典型题 · 先算再验证
如图，水平导轨间距 L = 0.5 m，处于竖直向里的匀强磁场中，B = 1.0 T。导体棒 ab 以 v = 4.0 m/s 向右匀速滑动，外电阻 R = 1.5 Ω，棒内阻 r = 0.5 Ω，导轨电阻不计。求：(1) 感应电动势 E；(2) 电流 I 及棒内电流方向；(3) 棒受到的安培力 F安；(4) 外电阻消耗的功率 P_R。
查看解答
- 棒切割磁感线，E = BLv = 1.0 × 0.5 × 4.0 = 2.0 V。
- 回路总电阻 R + r = 1.5 + 0.5 = 2.0 Ω，I = E / (R + r) = 2.0 / 2.0 = 1.0 A。
- 方向判断：B 向里、v 向右，右手定则（正电荷受力 F = qv×B 指向 a 端）得棒内电流由 b → a，回路逆时针。用楞次定律复核：向里的磁通量正在增大，感应电流的磁场需向外，回路逆时针，一致。
- F安 = BIL = 1.0 × 1.0 × 0.5 = 0.5 N，方向与 v 相反（向左），阻碍棒的运动。
- P_R = I²R = 1.0² × 1.5 = 1.5 W；复核能量：P总 = EI = 2.0 W = P_R + I²r = 1.5 + 0.5，也等于 F安·v = 0.5 × 4.0 = 2.0 W。
答：E = 2.0 V；I = 1.0 A，棒内电流 b → a（回路逆时针）；F安 = 0.5 N，方向向左；P_R = 1.5 W。
三分钟讲解脚本
面向初高中学生的课堂或录屏讲解提纲。
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0:00–0:30先看现象：导体棒 ab 在导轨上向右滑，回路里立刻出现流动的电流点。强调此时电路里没有电池——是"切割磁感线"这件事本身在提供电动势。
0:30–1:00盯住 Φ-t 图像：棒向右滑，回路面积变大，磁通量 Φ 沿直线增大。指出"磁通量变化"才是感应电流出现的根本原因。
1:00–1:30调参对比：把 B、L、v 各加倍一次，观察电动势 E 每次都恰好加倍，而改 R 或 r 时 E 纹丝不动。归纳出 E = BLv，只由切割的快慢决定。
1:30–2:00判方向：切到"B 向里 + v 向右"，读状态条——棒内 b → a、回路逆时针。用右手定则演示一遍，再用楞次定律复核：向里的磁通在增大，感应电流的磁场要向外阻碍它，所以逆时针。
2:00–2:30看受力：安培力 F安 = BIL 永远与 v 反向，它在"拖后腿"；要维持匀速，外力必须与它等大反向。这正是楞次定律"阻碍"二字在力上的体现。
2:30–3:00收尾讲能量并点出常见误区：F外·v = EI = P_R + P_r，机械功变电能再变内能。误区一：以为 E 会随 R 变化——不会，变的是 I；误区二：同时反转 B 和 v 的方向，电流方向其实不变，可当场演示。