电磁感应现象的本质是什么

  • 日期:2019-10-24 13:48
  • 来源: 未知
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电磁感应的实质是不一样方式的动能的转换全过程。弄清动能转换全过程,用“动能”的见解科学研究电磁感应现象,通常较为简单。
1. 稳定的安培力作功难题
例1、如图已知1图示,电阻器为R的矩形框输电线框abcd,凌长ab=L,ad=h,品质为m,从某一高宽比随意落下来,根据一匀强磁场,磁场方向竖直纸朝向里,电磁场地域的总宽为h。当线条正好以稳定速率根据电磁场时,线条中造成的焦耳热多少钱?(不考虑到自由落体速度)
解法一:以线条为科学研究另一半。线条越过电磁场(设速率为v)的時间 t=2h/v
线条越过电磁场时线条中造成的感应电动势
I=BLv/R
由平衡条件所知,线条在越过电磁场时受到的安培力
F=BIL=mg
由焦耳定律,线条中造成的发热量
Q=I2Rt
由左右四式解得 Q=2mgh
解法二:依据动能转换与守恒定律,线条以稳定速度根据电磁场的全过程,作用力与线条受到安培力相平衡。因而本质是重力势能转换为机械能的全过程。因此此全过程中线条造成的焦耳热为2mgh。
2. 转变的安培力作功难题
例2、如图已知2图示,abcd为静止不动于水准表面总宽为L而长短很长的U形金属材料导轨,bc边接有电阻器R,其他的一部分电阻器不记。ef为一可在导轨平面图上拖动、品质为m的匀称金属杆。今金属杆以一水准细绳越过定滑轮,联接一品质为M的吊物。一匀强磁场B竖直导轨面。吊物从静止不动刚开始降落,不考虑到动滑轮的品质,且金属杆在健身运动中都维持与bc边平行面。忽视全部磨擦力。则:(1)当金属杆作恒定时,其速度多少钱?(忽视bc边对金属杆的相互作用力)。(2)若吊物从静止不动刚开始至恒定时降落的总高宽比为h,求这一全过程中电阻器R上造成的发热量。
图2
分析:视吊物M与金属杆m为一系统软件,使系统软件健身运动情况更改的力只能吊物的作用力与金属杆遭受的安培力。因为系统软件在刚开始一段时间里处在加速运动情况,从而造成的安培力是转变的,安培力作功归属于变力作功。
系统软件的健身运动状况剖析能用示意图表达以下:
棒的速率v↑棒中造成的感应电动势E↑根据棒的感应电动势I↑棒受到安培力棒受到协力棒的瞬时速度a↓
当a=0时,有
解得
题设状况涉及的动能转换全过程能用示意图表达以下:
由能量守恒有
解得
从求焦耳热的全过程所知,此题虽属转变的安培力作功难题,但人们无须追责变力、变电流量作功的实际关键点,只需搞清动能的转换方式,用动能的转换与守恒定律就可求出。
 

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