20xx粵教版高中物理選修一第11點(diǎn)《電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題》精講精練(文件)
【正文】 ，g取 10 m/： 圖 1 (1)勻強(qiáng) 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大?。? (2)線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)最高點(diǎn)，用了多長(zhǎng)時(shí)間？ (3)線框落地時(shí)的速度多大？ 解題指導(dǎo) (1)設(shè)線框到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小為 v，由機(jī)械能守恒定律可得： Mg(h－ l)＝ mg(h－ l)＋ 12(M＋ m)v2 代入數(shù)據(jù)解得： v＝ 2 m/s 線框的 ab 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流： I＝ BlvR 線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，有： Mg＝ mg＋ IBl 代入數(shù)據(jù)解得： B＝ 1 T. (2)設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)之前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t1，有： h－ l＝ 12vt1 代入數(shù)據(jù)解得： t1＝ s 線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間： t2＝ lv＝ s 此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間： t3＝ vg＝ s 線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)最高點(diǎn)，所用時(shí)間： t＝ t1＋ t2＋ t3＝ s (3)線框從最高點(diǎn)下落至磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小為 2 m/s，線框所受安培力大小也不變，即 IBl＝ (M－ m)g 因此，線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程還是做勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng)． 由機(jī)械能守恒定律可得： 12mv21＝12mv2＋ mg(h－ l) 代入數(shù)據(jù)解得線框落地時(shí)的速度： v1＝ 4 m/
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