20xx粵教版高中物理選修3-2第一章第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用(專業(yè)版)
【正文】 知識點(diǎn) 5 利用電功率、電功及歐姆定律解答電路中有關(guān)能 量問題 利用電功率、電功、能量守恒定律可計算電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 的能量問題． (2)利用能量守恒定律正確處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn) 化問題． U2 R ＝ I2R P＝ IU＝ 【 例題 】 如圖 1－ 5－ 6 所示，在 B＝ T 的勻強(qiáng)磁場中， 垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為 h＝ m 的平行金屬導(dǎo) 軌 MN 和 PQ，導(dǎo)軌的電阻不計，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn) N、 Q 之間 連接一個 R＝ Ω的電阻．導(dǎo)軌上跨放著一根長為 L＝ m， 每米長的電阻為 r0 ＝ Ω的金屬棒 ab，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放 置，交點(diǎn)為 c、 d，當(dāng)金屬棒以速度 v＝ m/s 向左勻速運(yùn)動時， 試求： (1)電阻 R 中的電流大小． (2)Ucd 和 Uab. 圖 1－ 5－ 6 解析： (1)cd 段導(dǎo)線切割磁 感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 ＝ ＋ (－ ) ＝ V. E ＝ Bh v ＝ 0 .2 V ， I ＝ ER ＋ r ＝ Bh vR ＋ hr0＝ 0 . 4 A . ( 2 ) U cd ＝ E － Ir ＝ 0 .1 2 V U ab ＝ U ac ＋ U cd ＋ U db 答案： 見解析 3．如圖 1－ 5－ 7 甲所示，直角坐標(biāo)系 Oxy 的 3 象限內(nèi) 有勻強(qiáng)磁場，第 1 象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 2B，第 3 象限內(nèi) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直于紙面向里． 現(xiàn)將半徑為 l，圓心角為 90176。 L2，則感應(yīng)電流 I ＝ER＝kL1L2R 感應(yīng)電流所受安培力為 F 安 ＝ BI L ＝ ( B0＋ kt )kL1L2RL2 當(dāng) F 安 ＝ Mg 時木塊離開水平面，即 ( B0＋ kt )kL1L2RL2＝ Mg ，得到 k ＝ 0 . 2 ， I ＝ 0 . 4 A 即感應(yīng)電流的電流強(qiáng)度為 0 . 4 A . 4．如圖 1－ 5－ 13 所示，光滑導(dǎo)體棒 bc 固定在豎直放置的 足夠長的平行金屬導(dǎo)軌上，構(gòu)成框架 abcd，其中 bc 棒電阻為 R， 其余電阻不計．一不計電阻的導(dǎo)體棒 ef 水平放置在框架上，且 始終保持良好接觸，能無摩擦地滑動，質(zhì)量為 m，長度為 個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直框面． 若用恒力 F 向上拉 ef，則當(dāng) ef 勻速上升時，速度多大？ 圖 1－ 5－ 13 解： 當(dāng)桿向上運(yùn)動時，桿 ef 受力如圖 3 所示 由牛頓第二定律知 F－ mg－ F安 ＝ ma， 得到 a＝ F－ mg－ F安 m 大， F安 變大，從而 a 變?。?dāng) v 達(dá)到某一值，則 a＝ 0，此后桿 ef 做勻速運(yùn)動．因此，桿 ef 做加速度越來越小的加速運(yùn)動，當(dāng) a＝ 0 時最終勻速上升． 當(dāng) F 、 mg 都不變時，只要 v 變大， E
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