有关导体切割磁感线问题中能量转化问题如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面（纸面）垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖

有关导体切割磁感线问题中能量转化问题如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面（纸面）垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖
有关导体切割磁感线问题中能量转化问题
如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面（纸面）垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I）,导线框的速度为v0.经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II）,导线框的速度刚好为零.此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I.
这个题有两个选项不明白.
1） 上升过程中合力做的功与下降过程中的相等
能量守恒定律 ,导线返回时的速度小于V0 故上升过程中的合力比下降过程中合力做功多.
请讲解一下这个能量守恒定律是怎么运用的.为什么返回时的速度小于V0
2）上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多
因为上升过程中平均速度大于下降过程中的平均速度,所以上升过程中的感应E大,安培力大,安培力做多.
为何上升过程中平均速度大于下降过程?请详解.
有关导体切割磁感线问题中能量转化问题 我特别不清楚 可以的话麻烦也指点一下.

有关导体切割磁感线问题中能量转化问题如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面（纸面）垂直,磁场边界的间距为L.一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖
1) 由于上升和下降过程中产生感应电流,发热消耗了能量,又由于初末的位置一样,所以势能相同,但初动能大于末动能（因为发热消耗了能量）,所以返回时的速度小于V0 ,这是符合能量守恒定律的.至于上升过程中的合力比下降过程中合力做功多,重力做功相同,安培力是上升时的大（因为速度大,所以E大,所以 I 大,因为F=BIL,所以F大）,而S相同,所以上升时做的总功大.
2)安培力是上升时的大（原因同上）,而S相同,所以上升时安培力做的总功大,即克服安培力安培力做功多
（PS：至于你说的平均速度,虽然这不是匀加速运动,平均速度不等于初末速度的平均和,但用微分的思想去想,可以是平均速度就等于初末速度的平均和乘上一个常数.）

1）上升的过程中安培力始终做负功，在线框下降的过程中安培力也是做负功的（可以根据右手定则和左手定则判断），所以整个过程中，重力不做功，安培力做负功，合外力做负功，动能减少，所以返回时速度小于V0。（其实少的这部分能量转化为现况发热的内能了）。
2）下降过程中如果安培力做正功，则下降时的速度和上升时的速度对应相等（高度对称性），但是安培力做的事负功，所以下降时的速度比对应上升时的速度要小，所...

全部展开

1）上升的过程中安培力始终做负功，在线框下降的过程中安培力也是做负功的（可以根据右手定则和左手定则判断），所以整个过程中，重力不做功，安培力做负功，合外力做负功，动能减少，所以返回时速度小于V0。（其实少的这部分能量转化为现况发热的内能了）。
2）下降过程中如果安培力做正功，则下降时的速度和上升时的速度对应相等（高度对称性），但是安培力做的事负功，所以下降时的速度比对应上升时的速度要小，所以平均速度要小。
3)关于能量转换问题，线框切割磁感线，安培力做功，就会有机械能转化为现况发热的内能。

收起

（1）题中未提到线框的电阻，其实是默认有的，（B*2L*2V)/R=F可以知道合力的大小是与速度有关的，由于在通过磁场的时候电阻消耗能量产生热（内能）且总能量不变，所以线框的机械能减小。又因为机械能=动能+势能，所以回到初始位置时，势能不变，动能变小，所以速度变小。
（2）由上知道速度变小，从整体上看应计算平均速度，V0/2>V‘/2,,即平均每时刻向上速度大于向下速度，
详细的：...

全部展开

（1）题中未提到线框的电阻，其实是默认有的，（B*2L*2V)/R=F可以知道合力的大小是与速度有关的，由于在通过磁场的时候电阻消耗能量产生热（内能）且总能量不变，所以线框的机械能减小。又因为机械能=动能+势能，所以回到初始位置时，势能不变，动能变小，所以速度变小。
（2）由上知道速度变小，从整体上看应计算平均速度，V0/2>V‘/2,,即平均每时刻向上速度大于向下速度，
详细的：线框向上运动时加速度=(重力+安培力)/质量，，向下运动时加速度=(重力-安培力)/质量
由上公式可知向下加速度一定小于向上加速度，向上运动末速度与向下运动初速度为了0，所以在两次经过同一位置中，加速度大的速度大，即任意位置时刻，向上运动的线框速度大。
（3）导体切割磁感线时，闭合电路的抵触原理，需产生相反的磁感线，由于电子的定向移动会产生定向磁场，所以能检测到电流，从初始至末看，机械能转换成电能，电阻消耗产生热，即电能转化成内能
全手打，辛苦啊

收起

原谅我讲得很通俗
能量守恒就是能量的总量不变嘛
设磁场下边界所在水平面为重力零势能面，一开始重力势能为零，动能为m*v*v/2，电能为零，热能为方便也视为零
上升的时候动能一部分转化为重力势能，一部分转化为电能再转化为热能（先是上边框切割磁感线后是下边框切割磁感线，都产生感应电动势，又因是回路产生电流，于是转化成了电能，又因有电阻，电能转化成了热能）
下降的时候，重...

全部展开

原谅我讲得很通俗
能量守恒就是能量的总量不变嘛
设磁场下边界所在水平面为重力零势能面，一开始重力势能为零，动能为m*v*v/2，电能为零，热能为方便也视为零
上升的时候动能一部分转化为重力势能，一部分转化为电能再转化为热能（先是上边框切割磁感线后是下边框切割磁感线，都产生感应电动势，又因是回路产生电流，于是转化成了电能，又因有电阻，电能转化成了热能）
下降的时候，重力势能一部分转化成动能一部分转化成电能再转化成热能，呐，重力势能比原本的动能小，后来的动能又比重力势能小，那后来的动能不就比原本的动能小了吗，那下降的过程中平均速度不就比上升过程中的平均速度小了吗？
原谅我写得那么长，实在是语文功底有限没办法做到言简意赅。。。

收起