電磁感應(yīng)中的能量、圖像問題-wenkub
2023-05-21 11:46:24 本頁面
【正文】 中，線框的重力勢能減小，轉(zhuǎn)化成線框的 動能和線框電阻上的內(nèi)能。 ?Fab????????R綜合應(yīng)用 例 8. 傾角為 30176。 / BL = 1/ = 5A Pm=Im 2R=25 = 練習(xí) 如圖所示 ， 矩形線框的質(zhì)量 m＝ ，長 L＝ ， 寬 d＝ ， 電阻 R＝ 域高 h1＝ 5m處自由下落 ， 剛 入勻強磁場時 ,由于磁場力作用 ， 線框正好作勻速運動 . (1)求磁場的磁感應(yīng)強度； (2) 如果線框下邊通過磁場 所經(jīng)歷的時間為 △ t＝ ， 求磁場區(qū)域的高度 h2. h1 h2 d L m＝ d＝ R＝ h1＝ 5m L＝ h1 h2 d L 1 2 解： 12，自由落體運動 smghv /102 ??在位置 2，正好做勻速運動， mg F ∴ F=BIL=B2 d2 v/R= mg Tvdm gRB ???3 23 勻速運動： t1=L/v= t2= 4 34 初速度為 v、加速度 為 g 的勻加速運動， s=vt2+1/2 gt22= ∴ h2=L+s = 練習(xí) 2 、如圖示 :兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置在勻強磁場中 ,磁場方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直 ,金屬棒 ab 兩端套在導(dǎo)軌上且可以自由滑動 ,電源電動勢 E=3v,電源內(nèi)阻和金屬棒電阻相等 ,其余電阻不計 ,當(dāng) S1接通 ,S2斷開時 , 金屬棒恰好靜止不動 , 現(xiàn)在斷開 S1, 接通S2,求 :1. 金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢是多少 ? 2. 當(dāng)金屬棒的加速度為 1/2g時 ,它產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大 ? b a S1 S2 解 : 設(shè)磁場方向向外，不可能靜止。讓 ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。 開始時 ， 給 ef一個向右的初速度 ， 則 ( ) A． ef 將減速向右運動 ， 但不是勻減速 B． ef 將勻減速向右運動 ， 最后停止 C． ef 將勻速向右運動 D． ef 將往返運動 R e d c a b f A 例題 4:如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距 lm，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37176。 ＝ ) a b R θ θ 解 : (1)金屬棒開始下滑的初速為零 ,根據(jù)牛頓第二定律 mgsinθ－ μmgcosθ＝ ma ① 由①式解得 a＝ 10 (－ )m/s2=4m/s2 ② (2)設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為 v，所受安培力為 F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡 mgsinθ一 μmgcos0一 F＝ 0 ③ 此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻 R消耗的電功率 Fv＝ P ④ 由③、④兩式解得 ? ? ⑤smFPv /108 ???????(3)設(shè)電路中電流為 I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為 l，磁場的磁感應(yīng)強度為 B I=Blv/R ⑥ P＝ I2R ⑦ 由⑥、⑦兩式解得 ⑧TvlPRB 28 ?????磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上 。 (2)當(dāng)金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻 R消耗的功率為 8W，求該速度的大??； (3)在上問中，若 R＝ 2Ω,金屬棒中的電流方向由 a到 b,求磁感應(yīng)強度的大
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