Electromagnetic induction · Lab 04
滑动导体棒发电与能量账本
导轨光滑
棒保持匀速
忽略自感
闭合导轨回路
结果锁定：先判断感应电流方向
洛伦兹力正电荷受 q(v × B) 推动
楞次定律感应电流阻碍磁通变化
机械平衡匀速时 F外 = FA
先预测，再打开仪表
STAGE 1 / PREDICT磁场垂直纸面向里，导体棒向右运动。棒的哪一端电势较高？从纸面看，感应电流沿什么方向？
先选一个方向组合。
实时仪表与能量账本
● BALANCED / 账本闭合
方向结论
A 端电势高 · 电流逆时针
对棒中正电荷，v 向右、B 向里，所以 v × B 向上；A 端积累正电荷。电流沿棒向上，整个回路为逆时针。
ε = Blv
0.960 V
动生电动势
I = ε/R
0.320 A
回路电流
FA = Bil
0.154 N
安培阻力大小
F外 = FA
0.154 N
维持匀速的外力
每一秒的能量去向
功率条使用同一标尺；极小值保留最短可见长度
机械功率输入 · F外v
0.307 W
F外v = I²R
=
0.307 W = 0.307 W
焦耳热功率 · I²R
0.307 W
外力做功→回路获得电能→电阻产生等量焦耳热
为什么能严格相等？ 棒保持匀速，所以动能不变，外力恰好抵消安培阻力；同时忽略回路自感，不把能量暂存为额外的磁场能。于是 P外 = F外v = (Bil)v = (Blv/R)²R = I²R。