20xx人教版高中物理選修（3-2）第4章第8講《電磁感應(yīng)中的圖象和電路問(wèn)題》-文庫(kù)吧
2024-10-28 08:16 本頁(yè)面
【正文】 F安 umg 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題 課堂講義 例 2 如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、 PQ平行放置在傾角為 θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為 L， M、 P兩點(diǎn)間接有阻值為 R的電阻，一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下 ，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓 ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦． (1)由 b向 a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出 ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖； (2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng) ab桿的速度大小為 v時(shí)，求此時(shí) ab桿中的電流及其加速度的大??； (3)求在下滑過(guò)程中， ab桿可以達(dá)到的速度最大值 (2 ) 當(dāng) ab 桿速度大小為 v 時(shí)， E ＝ B Lv 此時(shí) I ＝ER＝BLvR F 安 ＝ BIL ＝B2L2vR 根據(jù)牛頓第二定律， ma ＝ mg sin θ － F 安 ＝ mg sin θ －B2L2vR a ＝ g sin θ －B2L2vmR. (3) 當(dāng) a ＝ 0 時(shí)， ab 桿有最大速度： v m ＝mgR sin θB 2 L 2 . 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題 課堂講義 針對(duì)訓(xùn)練 如圖所示，豎直平面內(nèi)有足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，軌距 m，金屬導(dǎo)體 ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)， ab的電阻為 Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體ab的質(zhì)量為 g， 垂直紙面向里 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，當(dāng)導(dǎo)體 ab自由下落 s時(shí)，突然接通電鍵 S，則： (1)試說(shuō)出 S接通后，導(dǎo)體 ab的運(yùn)動(dòng)情況； (2)導(dǎo)體 ab勻速下落的速度是多少？ (g取 10 m/s2) (1)S閉合前： v0＝ gt＝ 4 m/s. S閉合后： F 安 ＝ BIL ＝ B2 L 2 v 0R ＝ N ＞ mg ＝ N . a ＝ F 安 － mgm ＝ B 2 L 2 vmR － g mg F安 ab做豎直向下的加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)速度減小至 F安 ＝ mg時(shí)， ab做豎直向下的勻速運(yùn)動(dòng) ( 2 ) 設(shè)勻速豎直向下的速度為 v m ， 此時(shí) F 安 ＝ mg ， 即 B2 L 2 vmR ＝ mg ， v m ＝mgRB 2 L 2 ＝ m /s. 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題 課堂講義 二、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量守恒：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的“ 阻礙 ”就是能量守恒的具
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