5　电磁感应中的能量转化与守恒

[学习目标]　1.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法.2.理解电磁感应过程中能量的转化情况，能用能量的观点分析和解决电磁感应问题．

电磁感应的发现

[导学探究]　(1)如图1所示，处在匀强磁场中的水平导轨上有一根与导轨接触良好的可自由滑动的直导线ab，现导线ab具有向右的初速度v，则：

图1

①导线中的感应电流方向如何？

②ab受到的安培力的方向如何？

③ab的速度如何变化？

④电路中的电能来源于什么能？

(2)如(1)题图所示，设ab长为L，匀强磁场的磁感应强度为B，闭合电路的总电阻为R，导线在外力的作用下以速度v做匀速直线运动，求在t时间内，外力所做的功W外和感应电流的电功W电．

答案　(1)①由右手定则可确定，在ab内产生由a向b的感应电流．

②由左手定则可知，磁场对导线ab的安培力是向左的．

③安培力与速度方向相反，则安培力阻碍导线的运动，导线的速度逐渐减小到零．

④电路中的电能来源于导线的机械能．

(2)导线产生的电动势E＝BLv，

电路中感应电流I＝＝

磁场对这个电流的作用力：F安＝BIL＝

保持匀速运动所需外力F外＝F安＝