【選修3-2】法拉第電磁感應(yīng)定律復(fù)習(xí)課-文庫(kù)吧
2025-10-26 03:12 本頁(yè)面
【正文】 磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=．質(zhì)量 m=100g 的金屬棒ab垂直兩導(dǎo)軌放置，其電阻 r=1Ω，與導(dǎo)軌間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ =．兩導(dǎo)軌由R=9Ω的電阻在 下端相連．導(dǎo)軌及導(dǎo)軌與 ab 棒接觸電阻不計(jì) (取 sin37176。 =，cos37176。 =， g=10m/s2)．求： (1)當(dāng) ab 沿軌道向下運(yùn)動(dòng)，速度 v=10m/s 時(shí)， ab 棒運(yùn)動(dòng)的加速度． (2)ab 棒沿軌道下滑的最大速度． (3)ab 棒以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì) ab 棒做功的功率， ab棒產(chǎn)生的電功率以及輸出電功率． 首先留出點(diǎn)時(shí)間，讓學(xué)生認(rèn)真審題、分析和思考，并能寫出初步的解答方案．對(duì)較困難的學(xué)生，教師可適當(dāng)引導(dǎo)，然后找兩個(gè)典型解答，請(qǐng)同學(xué)在黑板上板演． ① ab 棒在導(dǎo)軌上下滑時(shí)受力情況如圖 4所示，其中磁場(chǎng)力 F=BIL= 當(dāng) v=10m/s 時(shí)， ab 棒運(yùn)動(dòng)的加速度大小是 ②當(dāng) ab棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)加速度變?yōu)榱?時(shí)，開始做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí) ab 運(yùn)動(dòng)速度有最大值．由上述方程可知： mgsinθ μ mcosθ B2L2v/(R＋ r)=0， =16(m/s)． ③重力做功的功率． P1=mgvsinθ = 10 16 =(W)． 金屬棒 ab 產(chǎn)生的電功率 輸出電功率 適當(dāng)歸納解答本題的思路，然后提出作為導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)的情況其 感生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)如何求． 例 2 如圖 5 所示，長(zhǎng) L=10cm 的金屬棒 ab 在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=2T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以 a端為軸，在垂直磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)以角速度ω =10rad/s 做順時(shí)針方向的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)． ab 兩端的電勢(shì)差是 ____V， a、 b 兩端 ________端電勢(shì)高， ____端電勢(shì)低．若 ab 以 中點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其它條件不變， ab 兩端電勢(shì)差為 ____V． 組織同學(xué)審題后，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，本題中金屬棒 ab轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棒上各點(diǎn)速率不同．因此欲求其感生電動(dòng)勢(shì)ε，需要找出一個(gè)等效點(diǎn)，采用求平 另外有的同學(xué)也可能提出運(yùn)用表達(dá)式ε =ΔФ /Δ t的方法．這時(shí)，教師應(yīng)按同學(xué)的思路，找在Δ t時(shí)間內(nèi) ，棒 ab轉(zhuǎn)過的角度Δθ =ωΔ t，掃過的面積Δ S．相應(yīng)的磁通量變化ΔФ =BΔ S．然后利用 方法一： (1)ab 導(dǎo)體以 a端為軸做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體上各點(diǎn)速度大小不同． b端速度 vb=ω L， a端速度為零．其它各點(diǎn)的速度
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