安培力做功及其引起的能量轉(zhuǎn)化

1、安培力做功及其引起的能量轉(zhuǎn)化1、 安培力做正功如圖，光滑水平導(dǎo)軌電阻不計，左端接有電源， 處于豎直向下的勻強磁場中，金屬棒 mn 的電阻為 R，放在導(dǎo)軌上開關(guān) S 閉合后，金屬棒將向右運動。安培力做功情況：金屬棒 mn 所受安培力是變力，安培力 m做正功，由動能定理有 nW安＝?Ek ①①式表明，安培力做功的結(jié)果引起金屬棒 mn 的機械能增加能量轉(zhuǎn)化情況：對金屬棒 mn、導(dǎo)軌、和電源組成的系統(tǒng)，電源的電能轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能和內(nèi)能，由

2、能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律有E電＝?Ek＋Q ② 由①②兩式得W安＝E電－Q ③③式表明，計算安培力做功還可以通過能量轉(zhuǎn)化的方法。2、 安培力做負功如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌電阻不計，處于豎直向下的勻強磁場W安1＝ ? ?Ekab ①W安2＝?Ekmn ②①、②兩式表明，安培力做功使金屬棒 ab 機械能減少，使金屬棒 mn 機械能增加。對金屬棒 ab、mn、導(dǎo)軌組成的系統(tǒng)，金屬棒 ab 減少的動能轉(zhuǎn)化為金屬棒 mn 的動能和回路的電能，回路的電

3、能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量轉(zhuǎn)化和守恒有?Ekab ? ?Ekmn ? E電 ③ E電＝Q ④由四式聯(lián)立得W安1＋W安2 ? ?Q ⑤⑤式說明，一對安培力做功的和等于系統(tǒng)對外釋放的內(nèi)能。典型例題：例 1、如圖，光滑水平導(dǎo)軌電阻不計，左端接有電源，處于豎直向下的勻強磁場中，金屬棒 mn 的電阻為 R，放在導(dǎo)軌上開關(guān) S 閉合后，將會發(fā)生的現(xiàn)象是（）A、 ab 中的感應(yīng)電動勢先增大而后保持恒定B、 ab 的加速度不斷變小，直至為零C、 電