电磁感应单杆模型中的能量转换
电磁感应单杆模型中的能量转换
（无视图 题）金属杆（计电阻）在外力F作用下以速度v匀速切割磁感线（闭合回路,电线不接电阻）,则外力F做的功等于电路中产生的焦耳热,为什么?是不是因为一直匀速,所以动能没变化?
问答/351℃/2024-05-03 23:05:19
优质解答：
这个问题我从两种角度回答：
第一：从能量守恒角度回答,这个过程有哪些能量发生了变化呢?动能没有变化；内能增加；外力对系统做功（焦耳热）.所以外力对系统做的功等于内能的增加量（焦耳热）
第二：我用严格的数学的方法证明,等等啊 我正在画图给你,等下我就上图给你看
再问： 动能为什么没变化呢，如果题设没说是从静止开始的而又作匀速运动都视为动能没变化吗吗？
再答： 如果从静止开始，那么，动能增加；内能增加；外力对系统做功（焦耳热）。外力对系统做的功转化为动能和内能。 我可以告诉你的是金属棒克服安培力做的功等于焦耳热（整个环路）
第二种方法：安培力做的负功为 F·S=BIL·S =（B²I²v·S）/R焦耳热：Q=I²Rt =（B²L²v²Rt）/（R²） =（B²I²v·S）/R这两个是相等的，所以在这个过程中无论速度有没有变化，克服安培力做的功一定等于焦耳热。总结一下这种题目的解题思路如下：
速度有变化：则拉力F做的功一部分转化为了整个环路（包括环路中的其他电阻）焦耳热（大小等于克服安培力做的功），一部分转化为了动能。速度无变化：则拉力F做的功全部转化为整个环路（包括环路中的其他电阻）焦耳热（大小等于克服安培力做的功）