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广开思路，深刻剖析
浙江 陶汉斌
感应电动势是高中物理最重要的知识之一，深刻理解E=BLv的含义对我们的学习有重要意义。本文通过对感应电动势公式E=BLv的多角度证明，不同的证明方法引导同学们从微观、宏观，从能量、力与运动等不同侧面思考同一问题，同学们在阅读过程中请注意思考，希望能使同学们更加清晰地理解其含义，并能对大家的思维方式有所启迪。
1.用法拉第电磁感应定律证明
如图1所示，把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直。让线框的可动部分ab以速度v向右匀速运动。求感应电动势的大小。

图1
证明：设在△t时间内线框可动部分由原来位置ab移到，ab的有效长度是L。
∵线框面积变化量△S=Lv△t
∴穿过闭合电路磁通量的变化量

由法拉第电磁感应定律，得E=BLv。
2.通过受力分析，利用力法和能法进行证明
证明：棒在水平方向上受到两个力的作用，即外力F与安培力
∵棒做匀速直线运动
∴
从能量的观点分析也就是外力的功率与安培力的功率相等
即
所以，得E=BLv。
通过以上证明，能使学生从感应电动势联想到力学的受力分析，联想到能的转化与守恒定律，把感应电动势与力学、能量尽情链接。
3.从微观的角度证明
证明：如果有人把电键断开，如图2所示，没有闭合回路，那么又该如何证明感应电动势呢？虽然没有闭合回路，但是导体棒运动过程中确实产生了感应电动势。导体棒内有大量的自由电子，如图3所示，自由电子在洛伦兹力的作用下定向移动，形成一个新的向下的电场，如图3所示，最后达到动态平衡——不再有更多的电子定向移动到b端。也就是电子受到的洛伦兹力与电场力平衡，此时导体两端的电压就是感应电动势。

图2

图3
根据左手定则，电子所受的洛仑兹力方向向下而电场力方向向上，此时电子受力达到动态平衡
即，所以
。