急！！ 物理高中，安培力做功和焦耳热

Question

有两根金属导轨平行且竖直放置。一磁场垂直两导轨平面向里导轨下端有一定值电阻R，有一电阻为o且与两导轨接触良好的金属棒与导轨接触由静止释放，一切摩擦，电阻不计。 在这样的条件下 电阻上产生的焦耳热等于安培力做功吗?
也就是说
为什么焦耳热=BIL做的功，今天老师讲的题目，说是很简单但我一直不理解。

Answer 1

导体棒做切割磁感线运动，它相当于一个电源给R供电，由能量守恒知道，电源的电功全部用来给电阻发热！即电源的电功等于电阻上的焦耳热。
其次，导体棒相当于电源，因此，此电源的非静电力就是安培力，所以克服安培力所做的功等于电源的电功。
记住：电磁感应问题中，安培力是电能和其他形式的能相互转化的桥梁，功=能量的转化
比如：一个电源，与一个导轨，导轨水平放置，导轨上放置一个金属棒，不计一切摩擦，此时流过导体棒的电流为Ⅰ，则安培力必为BⅠL，导体棒运动一段距离后，电路中消耗的电能分成了两部分，一部分是电热，一部分转化为导体棒的机械能（此时只有动能）。此时机械能的数值就等于安培力所做的功。

追问

电阻上损耗了功 那金属棒上不也受到安培力吗。
力乘力的作用距离不又多出来一部分功吗
就是这里没理解。

Answer 2

高处自由落下，就是把重力势能转换为其它形式的能量。本题中，重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为电能。电能怎么转化出来的？通过导体棒切割磁感线产生电动势BLV，然后又有了电流BLV/R，电流流过电阻，就产生了热量。在电路内部，电能通过电热来体现。而在电路外部，就通过安培力BIL做功来体现。这是两种不同的形式，反应的是同一个问题。所以你算的时候就不能重复计算。又算安培力又算电热（以上这些是在没有其他电源的情况下）
类比只有摩擦力对运动物体做功，摩擦力使物体发热产生热量Q，就可以通过摩擦力做功来体现。同样，（没有其他电源时）安培力做功使电阻发热，电热可以用安培力做功来体现。
你老师讲课的前提一定是，只有切割产生电动势，没有其他的电源产生电动势，就是我括号里的那句话。

Answer 3

不等于，还包括了机械能做的功。

追问

机械能 是什么？ 怎么会做功？

追答

金属棒下落会把势能转化为动能，动能再转化为电磁场的能量。因此，实际上焦耳热来源于重力势能的减少。重力势能转化为空间中电磁场的能量，而一部分电磁场发生变化故产生焦耳热。刚才没看清楚，可以认为焦耳热是安培力做的功。

追问

电磁场的能量？ 没听过这个名词. 可以解释 一下否。

Answer 4

就是电磁能，高中阶段的电学问题就是在电场、磁场、和重力场之间的相互的转换