高三物理電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用(文件)
【正文】 R+r) F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量 F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量 熱點(diǎn)二 電磁感應(yīng)中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題 【 名師支招 】 解決動(dòng)態(tài)問(wèn)題的基本方法： 受力分析 → 運(yùn)動(dòng)分析 (確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和最終的穩(wěn)定狀態(tài) )→ 由牛頓第二定律列方程求解。通過(guò)電阻 R的電量 q=ΔΦ/(R+r)=Bdl/(R+r)。今將一質(zhì)量為 m、長(zhǎng)為 l的導(dǎo)體棒 ab垂直放于導(dǎo)軌上，并使其由靜止開(kāi)始下滑?，F(xiàn)有質(zhì)量為 m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒 ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn) A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良 好，設(shè)平行軌道足夠長(zhǎng)。 ⑵“外力”克服安培力做多少功，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(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。 (2)線(xiàn)框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱 Q。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)方向垂直斜面向下。 【 名師支招 】 (1)做該類(lèi)題目要畫(huà)好受力分析圖，最好在圖上標(biāo)明輔助方向 (如 B的方向， I的方向等 )。a=gsinθB2l2v/(mR) (3) vm=mgRsinθ/(B2l2) 圖 939 圖 937 圖 938 4 【 答案 】 (1)v1fR/(B2L2) (2)B2L2v1/R (3)P棒 =f[v1fR/(B2L2)] P電 =f2R/(B2L2) (4)(B2L2vt+fR)/(B2L2tmR) 如圖 9310所示，光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距 為 L、導(dǎo)軌左端接有阻值為 R的電阻，質(zhì)量為 m的導(dǎo)體棒垂直跨接 在導(dǎo)軌上。 (1)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度 v2； (2)為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過(guò)多少？ (3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電 路中消耗的電功率各為多少？ (4)若 t=0時(shí)，磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始水平向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)較 短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其 vt關(guān)系如圖 9311所示，已知在 t時(shí)刻導(dǎo)體棒瞬 時(shí)速度大
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