【正文】
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)磁場中, 磁場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)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦. (1)由 b向 a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出 ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖; (2)在加速下滑過程中,當(dāng) ab桿的速度大小為 v時,求此時 ab桿中的電流及其加速度的大?。? (3)求在下滑過程中, 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, E = B Lv 此時 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, ab 桿有最大速度: v m =mgR sin θB 2 L 2 . 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 課堂講義 針對訓(xùn)練 如圖所示,豎直平面內(nèi)有足夠長的金屬導(dǎo)軌,軌距 m,金屬導(dǎo)體 ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地上下滑動, ab的電阻為 Ω,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)體ab的質(zhì)量為 g, 垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T,且磁場區(qū)域足夠大,當(dāng)導(dǎo)體 ab自由下落 s時,突然接通電鍵 S,則: (1)試說出 S接通后,導(dǎo)體 ab的運(yùn)動情況; (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.當(dāng)速度減小至 F安 = mg時, ab做豎直向下的勻速運(yùn)動 ( 2 ) 設(shè)勻速豎直向下的速度為 v m , 此時 F 安 = mg , 即 B2 L 2 vmR = mg , v m =mgRB 2 L 2 = m /s. 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 課堂講義 二、電磁感應(yīng)中的能量問題 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 ”就是能量守恒的具體體現(xiàn),在這種“ 阻礙 ”的過程中,其他形式的能 轉(zhuǎn)化為電能 . 2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn) 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 外力克服安培力做功,把機(jī)械能或其他形式的能