Question

12．如图所示为探究通电导体在磁场中受力的实验装置，老师在演示时，闭合开关，铜棒ab在铁轨上滚动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用．但同学们都观察到铜棒ab在滚动的过程中，与铁轨接触的地方冒出火花，为什么会冒火花呢？小明认为：可能是铜棒在滚动中与铁轨摩擦生热导致的．小红认为：可能是由于电流的热效应导致铜棒与铁轨接触处发热过多导致的．
（1）请设计一个实验证明小明的猜想是否正确．
（2）从理论上分析小红的猜想是否有道理．

Answer 1

分析 开关闭合时，导体中就有了电流，同时导体a发生运动，表明导体在磁场中受到了力的作用．

解答 解：（1）铜棒在滚动中与铁轨之间存在摩擦，摩擦生热，是机械能转化为内能；通过实接触面变得光滑可以减小摩擦；故证明实验为：使铜棒更光滑一些，继续实验，观察有无火花产生；
（2）电流通过导体时会产生热量；当电路中的电流比较大时，导线的温度过高，会使整个电路发热，但不会产生火花，故小红的猜想是错误的．

点评 影响摩擦力大小的因素是接触面的光滑程度和压力的大小．