安培力功和焦耳熱之間有什么關(guān)系？ 以下是小編整理的相關(guān)內(nèi)容。 歡迎朋友們閱讀以下內(nèi)容。
安培力所做的功與焦耳熱之間的關(guān)系
安培力所做的功與焦耳熱之間沒(méi)有必然聯(lián)系。 它類(lèi)似于摩擦和生熱。 物體克服摩擦力做功，會(huì)產(chǎn)生熱量； 與向上拋擲運(yùn)動(dòng)類(lèi)似，物體克服重力做功，重力勢(shì)能減小。 這樣，物體克服安培力做功，將其轉(zhuǎn)化為焦耳熱。
在磁場(chǎng)中，對(duì)于有電阻的電路，安培力為負(fù)功率=能量=焦耳熱的絕對(duì)值。 如果沒(méi)有阻力，就不會(huì)形成焦耳熱。 當(dāng)摩擦做負(fù)功時(shí)，就會(huì)形成熱量，但不稱(chēng)為“焦耳熱”。
通常從能量的角度來(lái)看，導(dǎo)體桿力F=綜合功率=受外力作用而做功的動(dòng)能變化-完成的安培力-F完成的功。 （通常是指這里只有亞零安培力和摩擦力做負(fù)功，具體要看具體情況，具體正反）。
安培力做功和焦耳熱的相關(guān)例子
如圖所示，一根U形光滑滑軌串，電阻值為R，置于均勻的外磁場(chǎng)中，滑軌平面垂直于磁場(chǎng)方向。 滑軌上橋接一根電阻值可忽略不計(jì)但具有一定質(zhì)量的金屬桿ab，可沿滑軌方向平移。 現(xiàn)在從靜止?fàn)顟B(tài)向右對(duì)桿ab施加一個(gè)恒定的力F，如果忽略桿和U型滑軌的自感摩擦力做功和摩擦生熱區(qū)別，在桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）
A、外磁場(chǎng)對(duì)載流棒ab的斥力確實(shí)對(duì)ab棒做功，但外磁場(chǎng)的能量保持不變
B、外力F所做的功總是等于內(nèi)阻R所消耗的功
C、外部磁場(chǎng)對(duì)載流棒ab的斥力等于內(nèi)阻R消耗的功率
D、內(nèi)阻R上消耗的功率有最大值
回答：
導(dǎo)體棒抵抗安培力所做的功全部轉(zhuǎn)化為整個(gè)電路的熱量。 根據(jù)能量守恒定律，確定外力所做的功等于內(nèi)阻R消耗的焦耳熱和導(dǎo)體棒的動(dòng)能。
A、當(dāng)桿ab向右移動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定理可知，桿ab上的安培力方向向左，對(duì)桿ab做負(fù)功，電路中形成電能。 這種電能是由外界通過(guò)恒力做功提供的，外部磁場(chǎng)的能量保持不變。 因此A是正確的。 B、根據(jù)能量守恒原理，外力F作用在桿ab上所做的功等于內(nèi)阻R消耗的電能與金屬桿動(dòng)能之和摩擦力做功和摩擦生熱區(qū)別，則外力F總是小于內(nèi)阻R所消耗的功，所以B是錯(cuò)誤的。 C、磁場(chǎng)對(duì)桿ab的排斥力的功率等于整個(gè)電路消耗的總功率，也等于內(nèi)阻R消耗的電功率。因此C是正確的。 D、當(dāng)導(dǎo)體棒上的安培力等于外力F時(shí)，速度最大，感應(yīng)電壓最大，內(nèi)阻R消耗的電功率最大。 因此D是正確的。 因此選擇：ACD。