[高考物理]專題八_電磁感應(yīng)綜合問題----專題資料整合---人教版-全文預(yù)覽
【正文】 得部分成功 .該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解釋 . 下圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖 ,圖中兩個(gè)物體 P,Q的質(zhì)量分別為mP、 mQ,柔性金屬纜索長為 L,外有絕緣層 ,系統(tǒng)在近地軌道作 圓周運(yùn)動(dòng) ,運(yùn)動(dòng)過程中 Q距地面高為 心 ,P的速度為 R,地面的重力加速度為 g. (1)飛纜系統(tǒng)在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) ,地磁場(chǎng)在纜索所在處的磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向垂直于紙面向外 .設(shè)纜索中無電流 ,問 纜索 P、 Q哪端電勢(shì)高 ?此問中可認(rèn)為纜索各處的速度均近 似等于 vP,求 P、 Q兩端的電勢(shì)差 。c1d1段與 c2d2段也是豎直的 ,距離為 y1與 x2 y2為兩根用不可伸長的絕緣輕線相連的金屬細(xì)桿 ,質(zhì)量分別為和 m1和 m2,它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸 .兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻為 R. F為作用于金屬桿 x1y1上的豎直向上的恒力 . 已知兩桿運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí) ,已勻速向上運(yùn) 動(dòng) ,求此時(shí)作用于兩桿的重力的功率的大小 和回路電阻上的熱功率 . 專題聚焦 解法 1： 設(shè)桿向上的速度為v，因桿的運(yùn)動(dòng)，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積減少 ,從而磁通量也減少。為使棒 PQ沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，且通過半圓軌道的最高點(diǎn) ee/，在初始位置必須至少給棒 MN以多大的沖量？設(shè)兩段水平面導(dǎo)軌均足夠長，PQ出磁場(chǎng)時(shí) MN仍在寬導(dǎo)軌道上運(yùn)動(dòng)。 a運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流， a、 b在安培力 的作用下，分別作減速和加速運(yùn)動(dòng) . b的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了反電動(dòng)勢(shì)。 ＝ ) a b R θ θ 專題聚焦 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(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 － μmgcos θ － 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 ? ? ⑤P8v = = = 1 0 m / sF 0 .2 1 0 0 .6 0 .2 5 0 .8(3)設(shè)電路中電流為 I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為 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 82 0 . 41 0 1PRBTvl?? ? ??⑧磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上 專題聚焦 專題聚焦 點(diǎn)評(píng)： 解決此類問題首先要建立一個(gè) “動(dòng)→ 電 → 動(dòng)” 的思維順序。??(10/3)2J＝ 例 4． (05上海 )如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長、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。如果忽略 a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用 E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則 A． E＝ πfL2B，且 a點(diǎn)電勢(shì)低于 b點(diǎn)電勢(shì) B． E＝ 2πfL2B，且 a點(diǎn)電勢(shì)低于 b點(diǎn)電勢(shì) C． E＝ πfL2B，且 a點(diǎn)電勢(shì)高于 b點(diǎn)電勢(shì) D． E＝ 2πfL2B，且 a點(diǎn)電勢(shì)高于 b點(diǎn)電勢(shì) 答案： A 例 2：直導(dǎo)線 PQ內(nèi)通有恒定電流 I， 矩形線圈 abcd從位置Ⅰ 勻速運(yùn)動(dòng)到 Ⅱ 的整個(gè)過程中線圈 abcd內(nèi)的感應(yīng)電流 ( ) 0 0 0 D. 有三個(gè)時(shí)刻為 0 Ф t a d b c Ⅱ a d b c Ⅰ 解：畫出 Ф t 圖， C ε=ΔФ/Δt 斜率為 0時(shí)，感應(yīng)電流為 0。 (2)安培力做正功的過程 是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量的過程 ,安培力做多少正功 ,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量 (3)安培力做負(fù)功的過程 是其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過程 ,克服安培力做多少功 ,就有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能 專題解說 專題解說 用牛頓定律 、 動(dòng)量觀點(diǎn) 、 全電路歐姆定律解電學(xué)綜合問題和力 、電綜合問題； 用能量觀點(diǎn)解電磁感應(yīng)問題 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 感應(yīng)電流的方向 : 楞次定律 右手定則 Δ φE = NΔ tE = B L v 專題聚焦 B 例 1．（ 04湖南） 一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。再次正確地進(jìn)行受力分析，求出安培力 .要注意在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻
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