ELECTROMAGNETIC INDUCTION LAB
让看不见的规律，
在实验中显现。
移动一根导体杆，观察电动势如何产生。
调整参数，在运动、受力与曲线之间建立联系。
动生电动势 / MOTIONAL EMF
选择一个实验
从一个模型出发，理解同一条物理规律。
导轨平动
在恒定磁场中拉动导体杆，观察速度增长、安培阻力与电动势。
ε = BLv进入实验 ↗02开发中单杆旋转
探索导体杆绕固定端转动时，角速度与动生电动势的关系。
ε = ½BωL²查看实验说明 →03开发中感生电动势
由变化的磁场出发，认识闭合回路中的感应电动势与涡旋电场。
ε = −dΦ / dt查看实验说明 →基于已有 MATLAB 物理模型迁移。当前开放导轨平动实验，其余模型正在逐步完善。
EXPERIMENT 01 / 动生电动势
导轨平动实验
恒定拉力下，导体杆会一直加速吗？
实验场景
准备就绪位置随真实位移映射，视野自动扩展；杆长与受力箭头为示意。
实验曲线
以 0.02 s 间隔记录；暂停后可导出已有数据。
1 个采样点 · 电动势与电场强度分别显示，不共用单位。
THE PHYSICS
从洛伦兹力到稳定速度
导体杆向右运动，正电荷受到 v × B 的作用。闭合回路中产生电流，安培力反向阻碍运动；速度增长后，阻力逐步接近外加拉力。
m dv/dt = F − B²L²v / R
Eₘ,y = −Bv
+x 向右，+y 向上，+B 朝屏幕外；沿杆 a → b、回路顺时针为电动势与电流正方向。Fₘ,x 为带符号的安培力。
假设：均匀恒定磁场、刚性导体杆、理想导轨、电阻恒定；忽略摩擦、自感与接触电阻变化。初始 x = 0，v = v₀。导轨视为足够长，到实验时长停止，不设反弹。
当 B ≠ 0，时间常数 τ = mR / (B²L²)，终端速度 v∞ = FR / (B²L²)；B = 0 时退化为匀加速运动。Eₘ 是 v × B 的等效作用量，不是静电场测量值。
EXPERIMENT 02
开发中单杆旋转
从局部线速度 v = ωr 出发，理解沿杆积分得到的动生电动势。
计划提供角速度、杆长、磁场和电阻调整，联动旋转场景、电动势及转矩曲线。
尚待核对原型的旋转方向、回路闭合方式、恒角速度驱动与负载转矩。本页尚无可运行仿真。
先体验导轨平动 →EXPERIMENT 03
开发中感生电动势
磁场随时间变化时，即使导体静止，也能产生感应电动势。
ε = −N dΦ / dt
计划提供磁场变化率、线圈半径、匝数与电阻调整，区分 ε（V）与涡旋电场 E（V/m）。
尚待核对均匀磁场的空间范围、场内外表达式及原型的毫米到米换算。本页尚无可运行仿真。
先体验导轨平动 →LAB GUIDE
用一次实验，提出一个问题。
设置条件
进入导轨平动，先使用默认参数。每项参数列有单位与范围；调整任意参数会清空上次数据并回到 t = 0。
运行与观察
点击“开始实验”。场景、读数和曲线使用同一时刻的计算状态。点击“暂停”保留时间与记录，再点击“继续实验”接着运行。切换页面或切到后台时自动暂停。
比较并记录
将磁场从 1 T 改为 −1 T，比较电动势与速度。再将磁场设为 0，观察无磁阻力时的运动。曲线下拉菜单可切换物理量。
导出结果
“导出 CSV”保存已记录的数据，包含初始点和当前点、SI 单位、实验参数及方向约定。导出时会暂停实验。元数据行以 # 开头，导入分析软件时可作为注释跳过。
“重置”保留当前参数，清空时间和数据；“恢复默认”同时恢复默认参数。运行到时长上限自动结束。再次运行前请重置。
这是理想模型的教学实验。当前仅开放导轨平动，单杆旋转和感生电动势仍在开发。
进入实验 →