高三物理電磁感應(yīng)導(dǎo)軌(編輯修改稿)
2024-12-15 08:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 兩點(diǎn)間接有阻值為 R的電阻。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(jì)它們之間的摩擦。 （ 1）由 b向 a方向看到的裝置如圖 2所示，請?jiān)诖藞D中畫出 ab桿下滑過程中某時(shí)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(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小； （ 3）求在下滑過程中， ab桿可以達(dá)到的速度最大值。 θ R a b B L N M Q P θ b θ B 圖 1 圖 2 mg N F mRvLBgs i n θa 22??22m LBm gR s i n θv ?RB L vREI ??θ R a b B L N M Q P θ b θ B 圖 1 圖 2 若 ab與導(dǎo)軌間存在動摩擦因數(shù)為 μ，情況又怎樣？ b θ B mg N F f 當(dāng) F+f=mgsinθ時(shí) ab棒以最大速度 V m 做勻速運(yùn)動 F=BIL=B2 L2 Vm /R = mgsinθ μ mgcosθ Vm= mg (sinθ μ cosθ)R/ B2 L2 7． 幾種變化 (4)拉力變化 (3) 導(dǎo)軌面變化（豎直或傾斜） (1) 電路變化 (2)磁場方向變化 F B? F B F Q B P C D A 豎直 傾斜 例 5： 水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，問距為 L，一端通過導(dǎo)線與阻值為 R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為 m的金屬桿（見左下圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場豎直向下 .用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力 F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動 .當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度 v也會變化， v與 F的關(guān)系如右下圖 .（取重力加速度 g=10m/s2） （ 1）金屬桿在勻速運(yùn)動之前做什么運(yùn)動？ （ 2） 若 m=,L=,R=。磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為多大 ？ （ 3）由 vF圖線的截距可求得什么物理量 ?其值為多少 ? F F(N) v(m/s) 0 2 4 6 8 10 12 20 16 12 8 4 F(N) v(m/s) 0 2 4 6 8 10 12 20 16 12 8 4 F 解： （ 1）加速度減小的加速運(yùn)動。 感應(yīng)電動勢 ? ?1B L vE ?感應(yīng)電流 I=E/R （ 2） 安培力 ?
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