高考物理能量轉(zhuǎn)化和守恒定律-文庫吧
2025-10-06 01:14 本頁面
【正文】 osθqEl (1sinθ） = mgL tg 30176。 返回 例 2： 一質(zhì)量為 M的長木板 B 靜止在光滑水平面上 ，一質(zhì)量為 m 的小滑塊 A（ 可視為質(zhì)點(diǎn) ） 以水平速度 v0從長木板的一端開始在木板上滑動 ， 到達(dá)另一端滑塊剛離開木板時(shí)的速度為 1/3v0 求：滑塊在木板上滑動過程中產(chǎn)生的內(nèi) 能 。 v0 ΔS S2 S1 1/3 v0 V f1 B A B A 由動量守恒定律 m v0=1/3 mv0+MV V=2mv0/3M 由能量守恒定律 Q=1/2mv021/2m1/9 v021/2MV2 = 2/9m v02 (2m/M) 返回 f2 電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力的作用 ,因此 ,要維持感應(yīng)電流的存在 ,必須有“外力”克服安培力做功。此過程中 ,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。 當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí) ,電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量?！巴饬Α笨朔才嗔ψ隽硕嗌俟?,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 同理 ,安培力做功的過程 , 是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程。安培力做了多少功 ,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。 認(rèn)真分析電磁感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化、熟練地應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是求解較復(fù)雜的電磁感應(yīng)問題的常用方法 . 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題 返回 空間存在以 ab、 cd為邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感強(qiáng)度大小為 B，方向垂直紙面向外，區(qū)域?qū)?l1，現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與 ab重合，長度為 l2，長邊的長度為 2l1，如圖所示，某時(shí)刻線框以初速 v沿與 ab垂直的方向進(jìn)入磁場區(qū)域，同時(shí)某人對線框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變，設(shè)該線框的電阻為 R，從線框開始進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于 _______________。 2l1 l1 l2 d c b a 12222lRvlB返回 如右圖所示，平行金屬導(dǎo)軌 MN豎直放置于絕緣水平地板上，金屬桿 PQ可以緊貼導(dǎo)軌無摩擦滑動，導(dǎo)軌間除固定電阻 R 以外，其它部分的電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場 B垂直穿過導(dǎo)軌平面。有以下兩種情況：第一次，先閉合開關(guān) S，然后從圖中位置由靜止釋放 PQ，經(jīng)一段時(shí)間后 PQ勻速到達(dá)地面，第二次，先從同一高度由靜止釋放 PQ，當(dāng) PQ下滑一段距離后突然閉合開關(guān) S，最終 PQ也勻速到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻 力，試比較上述兩種情況中產(chǎn)生的 焦耳熱 E 1和 E2 的大小。 S M N P Q R 例 3 解： 達(dá)到最大速度時(shí) mg=F安 =B2 L2vm/R 兩種情況中到達(dá)地面的速度相同，動能相等，重力勢能的減少相同，產(chǎn)生的焦耳熱 E 1和 E2也相等， ∴ E 1 = E2 返回 例 4 在光滑的水平面上，有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，分布在寬度為 L 的區(qū)域內(nèi)， 現(xiàn)有一邊長為 d （ d＜ L ）的正方形閉合線框以垂直于磁場邊界的初速度 v0滑過磁場，線框剛好能穿過磁場，則線框在滑進(jìn)磁場的過程中產(chǎn)生的熱量 Q1與滑出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量 Q2之比為 ( ) A. 1： 1 B. 2： 1 C. 3： 1 D. 4： 1 v0 d L 解： 由動量定理 F Δt=B2 L2 d /R=mv0 – mv1 備注 F Δt=B2 L2 d /R= mv10 ∴ v0 =2v1 由能量守恒定律 1/2 mv02 1/2 mv12 = Q1 1/2 mv12 = Q2 ∴ Q1/ Q2= 3： 1 C 返回 下頁 v0 d 設(shè)線框即將進(jìn)入磁場時(shí)的速度為 v0，全部進(jìn)入磁場時(shí)的速度為 vt 將線框進(jìn)入的過程分成很多小段 ,每一段的運(yùn)動可以看成是 速度為 vi 的勻速運(yùn)動 , 對每一小段，由動量定理 : f1 Δt=B2 L2 v0 Δt /R = mv0 – mv1 （ 1） f2 Δt=B2 L2 v1 Δt /R = mv1 – mv2 （ 2） f3 Δt=B2 L2 v2 Δt /R = mv2 – mv3 （ 3） f4 Δt=B2 L2 v3 Δt /R = mv3 – mv4 （ 4） …… …… fn Δt=B2 L2 vn1 Δt /R = mvn1 – mvt （ n） v0 Δt+ v1 Δt + v2 Δt + v3 Δt +……+ v n1 Δ
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