電磁感應(yīng)的能量問題

1、.電磁感應(yīng)的能量問題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題1 安培力的大小.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： EBlv感應(yīng)電流： IE? FB2l 2vR rRr安培力公式：F BIl2 安培力的方向(1)先用右手定則確定感應(yīng)電流方向，再用左手定則確定安培力方向。(2)根據(jù)楞次定律，安培力方向一定和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向相反。1 電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問題的動(dòng)態(tài)分析聯(lián)系電磁感應(yīng)與力學(xué)問題的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力，由于感應(yīng)電流與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的加速度有著相互制約關(guān)系，因此導(dǎo)體一般不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，而是經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程再趨于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，分析這一動(dòng)態(tài)過程的基本思路是：EBLv導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)錯(cuò)誤 ! 感應(yīng)電流 錯(cuò)誤 !

2、 通電導(dǎo)體受安培力合外力變化F 合 ma 加速度變化速度變化周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定的臨界狀態(tài)。2 解題步驟(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律、右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。(2)應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出電路中的感應(yīng)電流的大小。(3)分析研究導(dǎo)體受力情況，特別要注意安培力方向的確定。(4)列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。3 兩種狀態(tài)處理(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài) 靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。處理方法：根據(jù)平衡條件 合外力等于零，列式分析。(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài) 加速度不為零。.處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析。4 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問題(1

3、) 解決這類問題的關(guān)鍵是通過運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值或最小值的條件。(2)基本思路是：電磁感應(yīng)中的能量問題1 能量的轉(zhuǎn)化閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力。外力克服安培力做功，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。.2 實(shí)質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實(shí)質(zhì)是其它形式的能和電能之間的轉(zhuǎn)化。1 能量轉(zhuǎn)化分析(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程。(2) 當(dāng)磁場(chǎng)不動(dòng)、導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體所受安培力與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，此即電磁阻尼。 在這種情況下， 安培力對(duì)導(dǎo)體做負(fù)功，即導(dǎo)體

4、克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能， 當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其它形式的能， 如通過電阻轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(焦耳熱 )。即：其他形式的能如：機(jī)械能安培力做負(fù)功電流做功如：內(nèi)能 電能 其他形式的能(3)當(dāng)導(dǎo)體開始時(shí)靜止、 磁場(chǎng) (磁體 )運(yùn)動(dòng)時(shí)， 由于導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)向相反方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而受到安培力作用， 這時(shí)安培力成為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，此即電磁驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能。綜上所述，安培力做功是電能和其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的橋梁，表示如下：W安0電能其他形式的能。W安02 求解焦耳熱Q 的三種方法(1)直接法： Q I2Rt(2)功能關(guān)系法：Q W 克服安培力(3)能量轉(zhuǎn)化法：QE 其他能的減少量.1 電磁感應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題中，要抓好受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析。導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電流 通電導(dǎo)體受安培力 合外力變化 加速度變化 速度變化，最終加速度為零，導(dǎo)體達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)