电磁感应中能量的转化与守恒(电动势)

合集下载

电磁感应中的能量转化

电磁感应中的能量转化引言电磁感应是电磁学中一个重要的概念，它描述了磁场和电流之间相互作用的现象。

在电磁感应中，能量的转化是一个核心问题，也是理解电磁感应现象的关键。

本文将探讨电磁感应中能量的转化过程，从物理角度解释能量是如何从磁场和电流中相互转换的。

电磁感应简介电磁感应是指当磁场的状况发生变化时，其中的磁通量也会相应变化，从而在导体中产生感应电动势和电流。

根据法拉第电磁感应定律，当闭合线路中的磁通量发生变化时，感应电动势就会在线路中产生，进而导致电流流动。

能量转化的基本原理电磁感应中的能量转化是基于能量守恒定律的。

根据能量守恒定律，能量不能被创造或毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

在电磁感应中，能量的转化主要发生在磁场和电流之间。

磁场中的能量磁场中的能量主要以磁场的形式存在。

当一个闭合线圈或导体在磁场中运动时，磁场会对线圈或导体施加力，使其做功。

这个功就是从磁场中提取的能量。

电流中的能量导体中的电流产生的磁场也会带有能量。

当导体中有电流流动时，电流会产生磁场，这个磁场将带有能量。

这部分能量来自电流，电流为了维持磁场的存在而消耗能量。

能量转化的过程能量在磁场和电流之间的转化主要通过电动势实现。

当磁场的磁通量发生变化时，感应电动势会在闭合线路中产生，从而驱动电流的产生。

这个过程中，由磁场转化为电流的能量即为电磁感应中的能量转化。

而当电流在闭合线路中流动时，它的能量将以磁场的形式存在。

能量转化的示例下面通过一个简单的实例来说明能量在电磁感应中的转化过程。

场景设置考虑一个导线圈和一个磁铁的组合。

当磁铁靠近导线圈时，磁力会对导线圈施加一个力，使其移动。

假设这个移动过程很缓慢，可以忽略导线圈的运动动能。

能量转化过程在导线圈运动的过程中，磁场对导线圈做功，将磁场中的能量转化为导线圈的电动势。

这个电动势会驱动电流流动，电流在导线圈中形成磁场，这个磁场将带有能量。

因此，磁场中的能量转化为了电流中的能量。

同样道理，当磁铁远离导线圈时，磁场中的能量又会转化为导线圈中的电动势，驱动电流的流动，并在电流中形成磁场。

电磁感应现象的能量转化和守恒

高性能电机
利用电磁感应技术开发高性能、高效率的电机，满足工业和家庭应用需求。
能量回收
利用电磁感应技术回收机械能、热能等能量，实现能源的循环利用和高效利用。
微型化器件
通过电磁感应技术实现微型化、集成化的能量转换器件，满足便携式电子设备的需求。
电磁感应现象在其他领域的应用
生物医学
利用电磁感应技术实现生物体内能量传输和调控，为医学诊断和治疗提供新方法。
03 电磁感应现象中的能量守恒
能量守恒定律的概述
能量守恒定律
01
能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
电磁感应现象
02
当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，进而产生电流的
现象。
能量守恒在电磁感应现象中的体现
03
在电磁感应过程中，磁场能与电能之间相互转化，总能量保持
不变。
电磁感应过程中能量的来源和去向
磁场能量的转化过程中，磁通量的变化是产生感应电流的必要条件。当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而产生感应电流。
机械能与电能之间的转化
机械能与电能之间的转化是指利用机械运动来产生感应电流，从而实现机械能向电能的转化。例如，手摇发电机就是将机械能转化为电能的典型应用。
在机械能与电能转化的过程中，机械运动产生的磁通量变化是产生感应电流的必要条件。通过机械运动使导体切割磁感线，从而产生感应电动势和感应电流。
变压器实验
总结词
变压器实验是研究电磁感应现象在电力工业中应用的典型实验，通过该实验，人们可以了解变压器的工作原理和性能。
详细描述
变压器实验中，人们会研究变压器的电压变换、电流变换以及功率传输等特性。通过该实验，人们可以深入了解电磁感应现象在电力传输和分配中的应用，为电力工业的发展提供重要的理论支持和实践指导。

电磁感应与电动势的关系

电磁感应与电动势的关系电磁感应是指在磁场变化时引起电场的现象，而电动势则是指在电路中产生电流的驱动力。

本文将探讨电磁感应与电动势之间的关系，并阐述相关的理论和应用。

一、电磁感应电磁感应是一种重要的物理现象，它是由法拉第定律所描述的。

当导体处于变化的磁场中时，导体中就会产生感应电势。

这种感应电势的大小与磁场变化率和导体自身的特性有关。

在电磁感应中，导体中的自由电荷受到磁场力的作用，从而产生电动势。

法拉第定律给出了磁场变化率与感应电势之间的定量关系，即感应电势E与磁通量的变化率之积Φ'成正比：E = - dΦ / dt其中E表示感应电势，Φ表示磁通量，dt表示时间的微小变化量。

符号负号表示感应电势的方向与磁通量的变化方向相反。

二、电动势电动势是指在电路中产生电流的驱动力，它是由电源提供的。

电源可以是电池、发电机或其他能够产生电势差的装置。

电动势的大小取决于电源的特性，例如电池的电压或发电机的输出电压。

在闭合电路中，电动势能够在电路中建立电场，推动电荷在电路中流动从而产生电流。

在电路中，电动势通常由电压源表示，其单位是伏特（V）。

三、电磁感应与电动势的关系电磁感应和电动势之间存在紧密的关系。

当导体在变化的磁场中移动或磁场本身变化时，会在导体中引起感应电势。

这个感应电势可以驱动自由电荷在导体中移动，从而产生电流。

根据法拉第定律，感应电势的大小与磁场变化率成正比，即电动势与磁通量的变化率之间存在定量关系。

因此，可以通过改变磁场的强度、导体的速度或磁场方向来调节感应电势的大小。

在实际应用中，电磁感应和电动势的关系被广泛应用于电动发动机、变压器、感应炉等设备中。

通过改变磁场或导体的运动状态，可以引发感应电势，从而实现能量转换和电路控制。

四、电磁感应与电动势的应用电磁感应和电动势的关系在现代科技中具有广泛的应用。

下面我们将介绍几个常见的应用实例：1. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的设备，它利用变化的磁场感应导体中的电动势，并通过导线产生电流。

高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些

高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些在高考物理中，电磁感应是一个重要且具有一定难度的考点。

理解和掌握电磁感应的相关知识，以及熟练运用解题技巧，对于在高考中取得优异成绩至关重要。

一、电磁感应的考点1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容之一。

其表达式为：＄E ＝ n\frac{＼Delta ＼Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 为线圈匝数，＄＼Delta ＼Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$ 表示变化所用的时间。

这个考点通常会要求我们计算感应电动势的大小，或者根据给定的条件判断感应电动势的变化情况。

2、楞次定律楞次定律用于判断感应电流的方向。

其核心思想是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

这一定律在解决电磁感应中的电流方向问题时经常用到，需要我们能够准确理解并运用“阻碍”这一概念。

3、电磁感应中的电路问题当导体在磁场中做切割磁感线运动或者磁通量发生变化时，会产生感应电动势，从而形成闭合回路中的电流。

在这类问题中，我们需要根据电路的基本规律，如欧姆定律、串并联电路的特点等，来计算电路中的电流、电压、电阻等物理量。

4、电磁感应中的能量转化问题电磁感应现象中，机械能与电能相互转化。

例如，导体棒在磁场中运动时，克服安培力做功，将机械能转化为电能；而电流通过电阻时，电能又转化为内能。

在解题时，需要运用能量守恒定律来分析能量的转化和守恒关系。

5、电磁感应与力学的综合问题这类问题通常将电磁感应现象与力学中的牛顿运动定律、功和能等知识结合起来。

例如，导体棒在磁场中受到安培力的作用，其运动情况会受到影响，我们需要综合运用电磁学和力学的知识来求解。

6、电磁感应中的图像问题包括磁感应强度＄B$、磁通量＄＼Phi$、感应电动势＄E$、感应电流＄I$ 等随时间或位移变化的图像。

要求我们能够根据给定的物理过程，准确地画出相应的图像，或者从给定的图像中获取有用的信息，分析物理过程。

电磁感应现象的能量转化与守恒

W外和W电关系：
a
R
I F安 F外
W外=W电
b 注意：（1）安培力做什么功？（2）它与电功是什么关系？
结论:
1.在电磁感应现象中产生的电能是外力克服安培力做功转化而来的，克服安培力做了多少的功，就有多少电能生成，而这些电能又通过感应电流做功，转化成其他形式的能量。
2.安培力做正功和克服安培力做功的区别：电磁感应的过程，实质上是不同形式的能量相互转化的过程，（1）当外力克服安培力做多少功时，就有多少其它形式的能转化为电能；
（2）当安培力做多少正功时，就有多少电能转化为其它形式的能。
能量守恒和转化规律是自然界中最普遍的规律之一，所以在电磁感应现象中也伴随着能量转化。产生和维持感应电流的过程就是其它形式的能量转化为电能过程。其它形式能量转化为电能的过程实质就是安培力做负功的过程。克服安培力做多少功，
就有多少其它形式能量转化为电能。
B
a N
α
M
R1
b
P
由静止开始下滑2s0
的过程中，整个电路产生的电热。
α
Q
6、如图所示，在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨（电阻不计），导轨左端连接一个阻值为R 的电阻，质量为m 的金属棒(电阻不计)放在导轨上，金属棒与导轨垂直且与导轨接触良好．整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，在用水平恒力F 把金属棒从静止开始向右拉动的过程中，下列说法正确的是( ) A．恒力F 与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和 B．恒力F 做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和 C．恒力F 做的功一定等于克服安培力 R 做的功与金属棒获得的动能之和 F D．恒力F 做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和

电磁感应中的能量转化与守恒

2、解决电磁感应现象与力的结合问题的方法 (1) 平衡问题：动态分析过程中，抓住受力与运动相互制约的特点，分析导体是怎样从初态过渡到平衡状态的，再从受力方面列出平衡方程，解决问题； (2)非平衡类：抓住导体在某个时刻的受力情况，利用顿第二定律解决问题；
例题5
圆形导体环用一根轻质细杆悬挂在 O 点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦力均可忽略不计．在图所示的正方形区域，有匀强磁场垂直纸面向里．下列说法正确的是( BD ) A．此摆开始进入磁场前机械能不守恒 B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中感应电流的方向肯定相反 C．导体环通过最低位置时，环中感应电流最大 D．最后此摆在匀强磁场中振动时，机械能守恒
电磁感应中的综合应用
3、解决电磁感应现象与能量的结合问题的方法要注意分析电路中进行了那些能量转化 , 守恒关系是什么,从功和能的关系入手,列出表示能量转化关系的方程;
二、反电动势相反在电磁感应电路与电流方向 ________ 的电动反电动势此时总电动势等于电源电动势和势叫做__________. 之差．反电动势______ 由于杆 ab 切割磁感线运动，因而产生感应电动势 E´，根据右手定则，在杆 ab 上感应电动势 E´的方向是从b到a，同电路中的电流方向相反，在电路中与电流方向相反的电动势叫做反电动势，杆ab中的感应电动势 E´就是反电动势，这时总电动势等于电池电动势和反电动势之差.
2. 如图所示 , 当图中电阻 R 变化时 , 螺线管 M 中变化的电流产生变化的磁场 ,从而使螺线管 N中的磁通量发生变化 , 在 N 中产生感应电流 ,此处电能是螺线管 M 转移给 N 的.但此处的转移并不像导向导线导电一样直接转移,而电能磁场能 → 是一个间接的转移 : ________ → ________ 电能 ,实质上还是能量的转化． ________

(完整版)电磁感应中的能量转换.

能量又是怎样转化的？如何用做功来量度？
（一）导体切割磁感线类
例题2：如图所示，光滑水平放置
M
B
E
N
的足够长平行导轨MN、PQ的间距
为L，导轨MN、PQ电阻不计。电
E， r
源的电动势E，内阻r，金属杆EF
L
E反
F安
其有效电阻为R，整个装置处于竖 P
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
B，现在闭合开关。
电流做功
W E
电能变化
两种典型的电磁感应现象
由于导体切割磁感线产生的感应电动势，我们叫动生电动势。由于变化的磁场产生的感应电动势，我们叫感生电动势。
B均匀
Ｎ
增大
R
Ｓ
切割
机械能
电能
R
磁场能
电能
电磁感应的实质是不同形式的能量转化为电能的过程。
（一）导体切割磁感线类
b l =0.4m
例1：若导轨光滑且水平，ab开始静止，当受到一个F=0.08N的向右
做功的过程与能量变化密切相关
做功
功是能量转化的量度
能量变化
重力做功
WG EP
弹力做功
W弹 EP
合外力做功
W合 EK
W其它 E机械
除弹力和重力之外其他力做功
重力势能变化弹性势能变化
动能变化机械能的变化
一对滑动摩擦力对系统做功
fS 相对 Q 系统内能的变化
电场力做功
W电场力 EP
电势能变化
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
B，现在闭合开关。
问2：当EF速度为v时，其机械功率P机？电路产生的热功率P热？
电源消耗的电功率P电？ P机、P热、P电三者的关系？

能量的转化与守恒定律

能量转化与守恒定律
能量转化和守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变. 能量是状态量，不同的状态有不同数值的能量．能量的变化是通过做功或热传递两种方式来实现的．力学中功是能量转化的量度，热学中功和热量是内能变化的量度．在中学物理中,涉及到许多形式的能，如：动能、势能、电能、内能、核能等,这些形式的能可以互相转化，并且遵循能量转化和守恒定律。能量的概念及其有关规律(如动能定理、功能关系,机械能守恒定律、能量守恒定律)贯穿于中学物理学习的始终,是联系各部分知识的主线,是我们分析和解决物理问题的重要依据，是方法教育与能力培养的重要方面，因此在每年的高考物理试卷中都会出现考查有关能量的试题。
能量密度（kJ/kg）效率（％）行程（km）
46000
70
560
140
蓄电池汽油
23
电动车汽油车
80
电动车汽油车
每千克蓄能物质所储存的能量
储存能量转化为动能的百分比
充一次电或一箱油能行驶的距离
给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电
站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅
30％转化为电能，在向用户输送及充电过程中
7．如图所示，O点代表磁场源，其周围分布有强磁场，磁感强度大小与其间距x的关系为B=B0 - kx ,方向与x轴平行。在该磁场中有一沿x轴方向的固定水平直槽，现将质量为m小磁体放入槽内的P点由静止开始水平滑动，最后停在与P相距为s的Q点，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。P、Q间的磁感强度的 ks 变化ΔB=_________，现用一个水平外力把小磁体沿水平面缓慢沿原路推回到P点，则水平外力需做的功 2μmg s W=____________。 O P Q x

电磁感应中的能量转化问题

图2 电磁感应中的能量转化问题在产生感应电流的过程是，通过外力做功，把其他形式的能转化成电能的过程。

产生的感应电流在电路中通过电功将电能转化为其它形式的能量。

可见，对于一些电磁感应问题，我们可以从能量转化与守恒的观点或运用功能关系进展分析与求解。

在此需要特别指出的是，对于切割产生感应电动势〔动生电动势〕的问题中，动生电流的安培力做功对应着其它能与感应电能的转化，动生电流的安培力做多少功，就会有多少其它能与感应电能发生转化。

一、能量的转化与守恒能量的转化与守恒这类问题难度一般不大，只要搞清能量的转化方向，应用守恒规律，问题也就迎刃而解。

【例题1】如图1所示，圆形线圈质量为m=0.1kg ，电阻R=0.8Ω，半径r=0.1m ，此线圈放绝缘光滑的水平面上，在y 轴右侧有垂直于线圈平面的B=0.5T 的匀强磁场，假设线圈以初动能E=5J 沿x 轴方向进入磁场，运动一段时间后，当线圈中产生的电能E e =3J 时，线圈恰好有一半进入磁场，如此此时磁场力的功率。

【分析与解答】在此题中，动能通过动生电流的安培力做功向感应电能转化。

当线圈一半进入磁场中时，题意已经明确了电路中产生了电能E e =3J ，由能量守恒，还有2J 的动能，进而求出速度，应用法拉第电磁感应定律求瞬时感应电动势，再求电流的大小，求安培力，最后求安培力的功率大小。

在最后求安培力的功率大小时，还可以用功能关系：动生电流的安培力做多少功，就会有多少其它能与感应电能发生转化。

所以安培力的功率等于电路中电流的电动率，解题过程相对简单。

解答略。

二、功能关系的应用【例题2】如图2，两金属杆ab 和cd 长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m.用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置,如下列图.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.假设金属杆ab 正好匀速向下运动,求运动的速度.【分析与解答】此题时上世纪90年代初的一道全国高考试题，是很具代表性的滑杆问题，通常的处理方法是应用平衡观点来解决问题，在此不再多加评述。

电磁感应中的能量转化与守恒

R=4Ω a
F B=0.5T
场内，已知ab棒在水平恒力F=0.1N
r =1Ω
的作用下向右匀速运动，ab棒电阻r=1Ω ，R=4Ω ，其余内阻不计。
• 求：（1）ab棒匀速运动的速度为多大？
（2）ab棒匀速运动时，电路中的总电功率是多少？
ab棒克服安培力做功的功率是多少？
外力的功率是多少？能量如何转化？
做多少功，就产生多少电能.
(3)列有关能量的关系式.
①有摩擦力做功，必有内能产生； ②有重力做功，重力势能必然发生变化； ③克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做
多少功，就产生多少电能（3）列有关能量的关系式
电磁感应中的能量转化
变式训练
如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0.5 m，框的电阻不计，匀强磁场的磁感应强度B＝1T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100g，电阻为1Ω ，现让MN无初速的释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一截面的电荷量2C，(g＝10 m/s2)求:
做功的功率是多少？外力的功率是多少？能量如何转化？
总电功率 P克服安培力做功功率PA=FAv=0.8w
外力的功率 P外=Fv=1W 其他形式的能
W克服安
>P总摩擦热
电能
R=4Ω
F
B=0.5T a r=1Ω
W电流
焦耳热
知识储备
做功的过程与能量转化之间的关系
内能的变化
定量关系
WG=-△EP W合=△EK
Q=f·X相对
电能的变化
电磁感应中的能量转化
课本例题探究 • 如图所示，设运动的导体ab的长为L，水平向右速度为v，匀强磁场的磁感强度

电磁感应中的能量转化

电磁感应中的能量转化电磁感应是电磁学中的一项基本原理，它描述了当导线或线圈中的磁通量发生变化时，会在导线中产生电流。

而在电磁感应的过程中，能量会从磁场转化为电场和电流。

本文将探讨电磁感应中的能量转化及其应用。

一、电动势的产生与能量转化根据法拉第电磁感应定律，当闭合回路中的磁通量发生变化时，会在回路中产生电动势。

电动势的产生导致了电子在回路中运动，从而产生了电流。

在电流的产生过程中，磁场中的能量被转化为了电场和动能。

二、感应电动势的大小与方向感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，符合以下公式：ε = -dΦ/dt。

其中，ε表示感应电动势的大小，Φ表示磁通量，t表示时间。

根据该公式可以得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比。

感应电动势的方向遵循楞次定律，根据楞次定律可得：感应电动势的方向总是与产生它的磁场变化趋势相反，从而保持能量守恒。

三、电磁感应的应用1. 发电机发电机是电磁感应最常见的应用之一。

通过将导线绕制成线圈，并放置在磁场中，当线圈旋转或磁场发生变化时，线圈内部会产生感应电动势，从而驱动电流的产生。

发电机将机械能转化为了电能，广泛应用于发电站、汽车发电系统等领域。

2. 变压器变压器也是电磁感应的一种应用。

变压器由一个或多个圈数不同的线圈组成，它利用电磁感应将交流电能从一个线圈传输到另一个线圈。

在变压器中，交流电流在一侧线圈产生磁场，该磁场通过铁芯作用于另一侧的线圈，从而在其内部产生感应电动势。

变压器实现了电能的变压和传输，广泛应用于能源输送、电力系统中。

3. 电感耦合无线传输电感耦合无线传输是一种将电能通过电磁感应无线传输的技术。

它利用共振线圈之间的电磁耦合，在发射线圈中通过交流电流产生磁场，而接收线圈则通过感应电动势将磁场转化为电能。

电感耦合无线传输在无线充电、电子设备之间的数据传输等领域都有广泛应用。

四、电磁感应中的能量损耗在电磁感应过程中，存在能量损耗，主要来自于导线的电阻效应、磁场的散失以及涡流损耗。

电磁感应现象中的能量转化

电磁感应现象中的能量转化1. 电磁感应现象的基本概念电磁感应现象是指在磁场中，导体内出现电流的现象。

当导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时，导体内就会出现感应电流。

这个现象被称为电磁感应现象。

2. 能量转化的原理电磁感应现象中，能量的转化是基于法拉第电磁感应定律的。

该定律指出，当磁通量的变化率发生改变时，就会在导体内部产生感应电动势。

感应电动势大小与磁通量变化率成正比，与导体自身的特性有关。

电磁感应现象中，能量从磁场转化为电能，而这种能量转化过程是不可逆的。

当导体内部出现感应电流时，导体内部就会出现电场，电场会对导体内部的电荷进行推动，从而产生电流。

这里的电流就是由磁场能量转化而来的。

3. 应用电磁感应现象是一种非常重要的物理现象，它被广泛应用于各种领域。

在电能产生方面，电磁感应现象被用于制造发电机。

发电机利用磁场和导体之间的相互作用，将机械能转化为电能。

这种能量转化是电力工业中最基本的过程之一。

在电磁炉中，电磁感应现象被用于加热。

电磁炉中，磁场通过感应线圈产生，产生的磁场会与锅炉底部的铁板相互作用，从而导致锅炉底部的铁板受到加热。

这种能量转化过程非常高效。

电磁感应现象还被用于制造变压器。

变压器利用磁场和导体之间的相互作用，将电能从一个电路传输到另一个电路。

变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。

总之，电磁感应现象是一种非常重要的物理现象，它在现代工业和科学中得到了广泛的应用。

它的能量转化过程是基于法拉第电磁感应定律的，能够将磁场能量转化为电能，为我们的生活带来了便利。

时电磁感应现象中的能量问题

1.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R, 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的
A 一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )
A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量
4 如图所示，水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率 A.等于F的功率 B.等于安培力的功率的绝对值 C.等于F与安培力合力的功率 D.小于iE
关,最终PQ也匀速到达了地面.设上述两种情况下PQ由于
切割磁感线产生的电能(都转化为内能)分别为E1、E2,则
可断定( ) BA.E1>E2B. Nhomakorabea1=E2
C.E1<E2
D.无法判定E1、E2的大小
3.如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙, 导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中,下列说法正确的是 (CD) A.恒力F做的功等于电路产生的电能 B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能 D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

电磁感应中的能量转化与守恒

不断减小的加速运动，最后匀速运动。
B 2 L2Vm FR 匀速时：F ,Vm 2 2 R B L
.能量分析
1 2 Q热 Fx mV m 2
3、单杆电源
4、单杆电容
四、电磁感应中线框模型动态分析解决此类问题的三种思路： 1．运动分析：分析线圈进磁场时安培力与动力的大小关系，判断其运动性质。 2．过程分析：分阶段(进磁场前、进入过程、在磁场内、出磁场过程)分析。 3．功能关系分析：必要时利用功能关系列方程求解。
C
电磁感应中的能量转化与守恒
一、电磁感应现象中的能量转化方式
1、如果电磁感应现象是由于磁场的变化而引起的，则在这个过程中，磁场能转化为电能。若电路是纯电阻电路，这些电能将全部转化为内能。 2、在导线切割磁感线运动而产生感应电流时，通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能。克服安培力做多少功，就产生多少电能。若电路是纯电阻电路，这些电能也将全部转化为内能。
二、电磁感应现象中能量转化的途径
1、安培力做正功，电能转化为其他形式能 2、外力克服安培力做功，即安培力做负功，其他形式的能转化为电能
三、电磁感应中杆模型动态分析
.速度图像分析 1、电阻单杆初速度
.运动情况分析
加速度不断减小的减速运动，最后静止。
.能量分析
1 Q热 mV 02 2
2、电阻单杆恒力