高二物理法拉弟電磁感應(yīng)定律(編輯修改稿)
2024-12-18 16:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C．帶正電，電荷量是 D．帶負(fù)電，電荷量是 ?42CKL?42CKL由楞次定律知電容器 P板帶負(fù)電 磁感應(yīng)強(qiáng)度以 B＝ B0＋ Kt(K0)隨時(shí)間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律 SKtBSE ?????? 422 LrS ???42 CKLECUCQ ???AD I （變式題例 2） 、在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， B＝ T，有一水平放置的光滑框架，寬度為 L＝ m，如圖 10－ 2－2所示，框架上放置一質(zhì)量為 kg、電阻為 1 Ω 的金屬桿 cd，框架電阻不計(jì)．若桿 cd以恒定加速度 a＝ 2 m/s2，由靜止開始做勻變速運(yùn)動(dòng)，求： (1)在 5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？ (2)第 5 s末回路中的電流多大？ (3)第 5 s末作用在桿 cd上的水平外力多大？ 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)： (1)分清求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)用速度的平均值還是瞬時(shí)值． (2)求解第 (3)問(wèn)時(shí)合理應(yīng)用牛頓第二定律． 解： (1)5 s內(nèi)的位移 x＝ at2＝ 25 m 5 s內(nèi)的平均速度 ＝ 5 m/s (2分 ) (也可用 求解 ) 故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ＝ ． (2)第 5 s末： v＝ at＝ 10 m/s 此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： E＝ BLv則回路中的電流為： (3)桿 cd勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得： F－ F安 ＝ ma 即 F＝ BIL＋ ma＝ N 5．如圖 10－ 2－ 9所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根水平放置、相距 L且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌 AB、 CD，在導(dǎo)軌的 A、 C端連接一阻值為 R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒 ab，質(zhì)量為 m，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們間的摩擦不計(jì)，若用恒力 F水平向右拉棒 ab使之運(yùn)動(dòng)，求金屬棒 ab的最大速度． 圖 10－ 2－ 9 解析： ab棒受恒力 F作用向右加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，ab棒在磁場(chǎng)中受安培力 F安 ，如右圖所示．隨著v↑→ E↑→ I↑→ F安 ↑→ F合 ↓→ a↓ ，當(dāng) ab棒所受合力為零時(shí)，加速度為零，速度最大． 此時(shí) F－ F安 ＝ 0 ① F安 ＝ BIL ② I＝ ③ E＝ BLvm ④ 由 ①②③④ 得： F－ F安 ＝ F－ ＝ 0 解得： vm＝ （ 2020年） 12.(15分 )如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率 ， k為負(fù)的常量。用電阻率為 ρ 、橫截面積為 S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為 l的方框。將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求 （ 1）導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小； （ 2）磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小 隨時(shí)間的變化。 B kt? ??返回 l (1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 21/2Bst l kt????? ? ? ? ??在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流 ,IR??4 lRs??聯(lián)立①②③得 … ① … ② … ③ 8klsI??(2)導(dǎo)線框所受磁場(chǎng)力的大小為 F B Il?,它隨時(shí)間的變化率為 FBIltt?????由以上式聯(lián)立可得 228F k l st ?? ?? l 圖中 MN和 PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬 導(dǎo)軌，間距 l為 ,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量 m為 103kg、電阻為 的金屬桿 ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為 的電阻 R1。當(dāng)桿 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率 v勻速 下滑，整個(gè)電路消耗的電功率
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