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安培力和焦耳热（安培力和焦耳热的关系）

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

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安培力和焦耳热(安培力和焦耳热的关系)

电磁是重点，也是难点。许多学生在学习过程中遇到了许多难题。今天，我们要解决一个问题：安培力转化为焦耳热的问题。.

如上图所示，一根导杆在导轨上切割出磁感应线，磁场垂直于纸面，向内。当导体棒在外力F的作用下向右切割磁感应线时，向左产生感应电流、感应电流和安培力。回路中的感应电流通过电阻产生焦耳热，那么这个热量和安培力做功有什么关系呢？

一般情况下，老师会给你解释：如果安培力所做的功，就等于产生的焦耳热。真的不懂，他可以记住。那么我们可以简单的从函数关系来解释。首先，我们把外力F、导体棒和这个矩形轨道看作一个整体。在外力F的作用下，外力F所做的功转化为这个导体棒的动能和这个电路中产生的热量。

隔离法，以导体棒为研究对象，将外力F所做的功转化为导体的动能和安培力所做的负功。

整体隔离法研究以后，我们发现安培力所做的负功和焦耳热数值上是相等的。

举个例子

如图所示，将带有电阻R的U型光滑导轨置于均匀的外磁场中，导轨平面与磁场方向垂直。一根阻力可以忽略但有一定质量的金属杆ab横跨导轨，可沿导轨方向平移。现在，一个恒力F从静止状态向右作用于ab杆。如果忽略杆和U形导轨的自感，在杆运动过程中，下列哪种说法是正确的()

A.作用在载流棒ab上的外磁场作用在ab棒上，但外磁场的能量是恒定的。

B.外力F的功总是等于消耗在电阻r上的功

c，外磁场作用在载流棒ab上的功率等于电阻r消耗的功率。

D.电阻r上有一个最大功耗

解答：

导体棒克服安培力做功全部转化为整个回路的热量，根据能量守恒判断外力做功等于电阻R上消耗的焦耳热和导体棒的动能

A.当ab杆向右移动时，根据楞次定律，可以知道ab杆上的安培力是向左的，对ab杆做负功，在回路中产生电能。这种电能是外界通过恒力做功提供的，外界磁场的能量不变。因此，a是正确的。B .根据能量守恒定律，外力F对杆ab所做的功等于电阻R消耗的电能和金属杆的动能之和，所以外力F所做的功总是大于电阻R所消耗的功B是错误的。C .磁场作用在棒ab上的功率等于整个电路消耗的总功率，即等于电阻r消耗的电功率，因此，C是正确的。d .当导体棒上的安培力等于外力F时，速度最大，感应电流最大，电阻R上消耗的电功率最大。因此，D是正确的。所以：ACD。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。