提優(yōu)輔導(dǎo)4(編輯修改稿)
2025-08-31 16:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 L（ 電阻為 R）的平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中，一導(dǎo)體桿與兩導(dǎo)軌良好接觸并做往復(fù)運(yùn)動，其運(yùn)動情況與彈簧振子做簡諧運(yùn)動的情況相同。導(dǎo)體桿最大速度為 vm， 圖中 O位置對應(yīng)于彈簧振子的平衡位置， P、 Q兩位置對應(yīng)于彈簧振子的最大位移處。若兩導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)體桿電阻為 r。求燈泡 L電功率。 tB L vB L ve m ?co s??RrRVLBRrRERIP mmR ???????222222)(2])(2[ 例 （創(chuàng)新設(shè)計(jì) P152應(yīng)用 1） 如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=， OCA金屬導(dǎo)軌與 OA金屬直導(dǎo)軌分別在 O點(diǎn)和 A點(diǎn)接一阻值為 R1 = 和 R2= Ω 體積可忽略的定值電阻，導(dǎo)軌 OCA的曲線方程為 y=[(π/3 ） x] （ m),金屬棒ab平行于 y 軸， 長為 ，以速度 v= m/s 水平向右勻速運(yùn)動（ b點(diǎn)始終在 Ox軸上），設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，摩擦不計(jì)，電路中除了電阻 R1和 R2外，其余電阻均不計(jì)，求： （ 1）在滑動過程中通過金屬棒的電流 I與時間 t的關(guān)系？ （２）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時 R1的最大功率 （３）金屬棒在導(dǎo)軌上從 x=0到 x=3m 的運(yùn)動過程中，外力必須做的功 R2 R1 A O C x/ m y/m b a B 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=， OCA金屬導(dǎo)軌與 OA金屬直導(dǎo)軌分別在 O點(diǎn)和 A點(diǎn)接一阻值為R1 = 和 R2= Ω 體積可忽略的定值電阻，導(dǎo)軌 OCA的曲線方程為 y=(π ｘ /3) （ m),金屬棒 ab平行于 y 軸， 長為 ，以速度 v= m/s 水平向右勻速運(yùn)動（ b點(diǎn)始終在 Ox軸上），設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，摩擦不計(jì)，電路中除了電阻 R1和 R2外，其余電阻均不計(jì)，求：（ 1）在滑動過程中通過金屬棒的電流 I與時間 t的關(guān)系？ R2 R1 A O C x/ m y/m b a B x=vt Ｉ＝ e／Ｒ 總 b a E R1 R2 ４ Ω ８ Ω R總 =４ ８ /１２ =８／３ Ω Ｉ =（３／４） sin(５ πｔ /3) y=ｙ ｍ sin(πｘ /3) ｅ＝Ｂｖ y=Ｂｖｙ ｍ sin(πｖｔ /3) y R2 R1 A O C x/ m y/m b a B ab棒運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 E=Byv （不計(jì)電源內(nèi)阻）： b a E R1 R2 4Ω 8Ω P1ｍ = Ｅ ｍ 2／Ｒ 1 = B2 yｍ 2v2／Ｒ 1 ＝１Ｗ e=Byv∝ y y=２ .0sin(πｘ /3) x=vt 所以 e按正弦規(guī)律變化 Em =By mv = ２ .0 5=２ V t=x/v=3/5= Ｒ 總 =8/3 Ω ∴ W=Q= E有 2/R總 t = [2/（ 8/3） ] = J （２）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時 R1的最大功率 （３）金屬棒在導(dǎo)軌上從 x=0到 x=3m 的運(yùn)動過程中，外力做的功 2222 ??? mEE Φ( 變化）＝ Bｓ cosθ { Cosθ（變） B（ 變） ｓ（變） [ v（ 變） L（變） A B C D L a b o o/ R B O Bt＝ Bcosωt Φ ＝ Bｓ cosωt tvtxvm ?c o s???? R2 R1 A O C x/ m y/m b a B y=ｙ ｍ sin(πｖｔ /3) e=Byv∝ y
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