安培力做正功与电功率的问题安培力做正功时功率并不等于安培力做功的功率了,为什么呢?安培力做正功的过程是不是电能转化成动能的过程?安培力做了正功,电能从何而来,如何理解克服安

Question

安培力做正功与电功率的问题
安培力做正功时功率并不等于安培力做功的功率了,为什么呢?安培力做正功的过程是不是电能转化成动能的过程?安培力做了正功,电能从何而来,如何理解克服安培力做功使电能增加?
（15分）如图所示是一种磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2，且B1和B2的方向相反，B1＝B2＝1T，电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框abcd内（电梯桥厢在图中未画出），并且与之绝缘．电梯载人时的总质量为m＝5×103kg，所受阻力大小为Ff＝500N，金属框垂直轨道的边长为Lcd＝2m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lac相同，金属框整个回路的电阻为R＝1.0×10－3Ω，问：
（1）假如两磁场始终竖直向上做匀速运动。设计要求电梯以v1＝10m/s的速度向上匀速运动，那么，磁场向上运动的速度v0应该为多大？
（2）假如t＝0时两磁场由静止开始向上做匀加速运动，加速度大小为a＝1.5m/s2，电梯可近似认为过一小段时间后也由静止开始向上做匀加速运动，t＝5s末电梯的速度多大？电梯运动的时间内金属框中消耗的电功率多大？从电梯开始运动到t＝5s末时间内外界提供给系统的总能量为多大？（浙江省的高考模拟题）
比如这个题，安培力做正功，电能减少，那一开始电能是哪来的呢？

Answer 1

功是能量转化的量度.
在电动机模型里,通电导线受到了安培力的作用.安培力做功使导体的动能增加,数量关系符合动能定理.但安培力是磁场给提供的,根据能量守恒,在这过程中消耗的是电源的电能.因此,在这个过程中安培力做正功,电能转化为动能.
在发电机模型里,运动的导体引起闭合回路的磁通量发生变化,产生了感应电流,电能增加.这时,安培力和运动方向相反,做负功,阻碍导体继续运动.这就需要外力对导体不断做功.在这个过程中,导体克服安培力做功,电路的电能增加.