20xx滬科版高中物理選修（3-2）14《電磁感應(yīng)的案例分析》-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 找功能關(guān)系 ,依據(jù)能量守恒和力的平衡求解。 答案 : ( 1 )??2??2??0??,方向水平向左 ( 2 ) W1=Ep12?? ??02 Q1=12?? ??02 Ep ( 3 )棒最終靜止于初始位置 Q=12?? ??02 探究一 探究二 探究三 ?? 變式訓(xùn)練 ?? 如圖所示 ,電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN 和 OQ 水平放置 , MO 間接有阻值為 R 的電阻 ,導(dǎo)軌相距為 L ,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,質(zhì)量為 m ,電阻為 R0的導(dǎo)體棒 CD 垂直于導(dǎo)軌放置 ,并接觸良好。 探究一 探究二 探究三 解析 : ( 1 ) 最大速度時(shí)拉力與安培力合力為零 ????0 B I L = 0 E = B L v I=???? + ??0 即????0???2??2??0?? + ??0= 0 B= ?? ( ?? + ??0)??2??02。 ② 求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向。 ① 關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析 : 導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng) → 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) → 感應(yīng)電流 → 通電導(dǎo)體受安培力 →合外力變化 → 加速度變化 → 速度變化 加速度等于零時(shí) ,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 探究一 探究二 探究三 例題 2 如圖所示 ,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。求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度 v2。 探究一 探究二 探究三 解析 :導(dǎo)體棒切割磁感線的速度大小為 ( v 1 v 2 ), 則E= B ( v 1 v 2 ) L , I=????, F= BI L =??2??2( ?? 1 ?? 2 )??,當(dāng) F= f 時(shí)速度恒定 ,即 f= F=??2??2( ?? 1 ?? 2 )??, 所以 v 2 =v 1 ?? ????2??2。 提示 :由右手定則可判斷感應(yīng)電流方向 ,由左手定則可判斷導(dǎo)體棒所受安培力方向與速度方向相同 ,所以安培力做正功 ,而安培力做正功時(shí) ,消耗電能 ,同時(shí)克服阻力而導(dǎo)致內(nèi)能增加 ,所以安培力做功時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法是 : ① 明確哪部分導(dǎo)體或電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,該導(dǎo)體或電路就是電源 ,其他部分是外電路。 ④ 運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特 點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解。這里要注意的問(wèn)題是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和路端電壓的區(qū)別。因此有 Rb= 2 Ra。金屬棒 cd 在力 F 的作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)。令線框從 t= 0 的時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿 x 軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng) ,則線框中的感應(yīng)電流 I ( 取逆時(shí)針電流方向?yàn)檎较?) 隨時(shí)間 t 的變化規(guī)律可能是下圖中的 ( ) 1 2 3 4 5 解析 :要找到感應(yīng)電流 I 隨時(shí)間 t 的變化規(guī)律圖線 ,首先就要找到 I 與 t 的關(guān)系 ,而電流 I 與導(dǎo)體棒 cd 切割磁 感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E 相關(guān) ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E 直接與運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān) ,速度又與加速度和時(shí)間有關(guān) ,由此 ,問(wèn)題得到解決。但后者所用時(shí)間短 ,所以后者磁通量變化率大。一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?,河寬 1 0 0 m ,該河段漲潮和落潮時(shí)有海水 ( 視為導(dǎo)體 ) 流過(guò)。 答案 : AC 1 2 3 4 5 5 . 如右圖所示 ,大線圈 M 與光滑金屬導(dǎo)軌相連 ,導(dǎo)軌處存在與導(dǎo)軌平面垂直且方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,導(dǎo)軌上有與之垂直的導(dǎo)體棒 ab ,當(dāng) ab 向左或向右移動(dòng)時(shí)均能在 線圈 M 中產(chǎn)生感
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