電磁感應(yīng)中的能量、圖像問(wèn)題-wenkub
2023-05-21 11:46:24 本頁(yè)面
【正文】 中，線(xiàn)框的重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化成線(xiàn)框的 動(dòng)能和線(xiàn)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(xiàn)框的質(zhì)量 m＝ ，長(zhǎng) L＝ ， 寬 d＝ ， 電阻 R＝ 域高 h1＝ 5m處自由下落 ， 剛 入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí) ,由于磁場(chǎng)力作用 ， 線(xiàn)框正好作勻速運(yùn)動(dòng) . (1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度； (2) 如果線(xiàn)框下邊通過(guò)磁場(chǎng) 所經(jīng)歷的時(shí)間為 △ t＝ ， 求磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng) smghv /102 ??在位置 2，正好做勻速運(yùn)動(dòng)， mg F ∴ F=BIL=B2 d2 v/R= mg Tvdm gRB ???3 23 勻速運(yùn)動(dòng)： t1=L/v= t2= 4 34 初速度為 v、加速度 為 g 的勻加速運(yùn)動(dòng)， 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(qiáng)磁場(chǎng)中 ,磁場(chǎng)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(dòng) ,電源電動(dòng)勢(shì) E=3v,電源內(nèi)阻和金屬棒電阻相等 ,其余電阻不計(jì) ,當(dāng) S1接通 ,S2斷開(kāi)時(shí) , 金屬棒恰好靜止不動(dòng) , 現(xiàn)在斷開(kāi) S1, 接通S2,求 :1. 金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少 ? 2. 當(dāng)金屬棒的加速度為 1/2g時(shí) ,它產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大 ? b a S1 S2 解 : 設(shè)磁場(chǎng)方向向外，不可能靜止。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。 開(kāi)始時(shí) ， 給 ef一個(gè)向右的初速度 ， 則 ( ) A． ef 將減速向右運(yùn)動(dòng) ， 但不是勻減速 B． ef 將勻減速向右運(yùn)動(dòng) ， 最后停止 C． ef 將勻速向右運(yùn)動(dòng) D． ef 將往返運(yùn)動(dòng) R e d c a b f A 例題 4:如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)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(kāi)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(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，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(shí)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(zhǎng)為 l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B I=Blv/R ⑥ P＝ I2R ⑦ 由⑥、⑦兩式解得 ⑧TvlPRB 28 ?????磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上 。 (2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻 R消耗的功率為 8W，求該速度的大?。? (3)在上問(wèn)中，若 R＝ 2Ω,金屬棒中的電流方向由 a到 b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大
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