高三物理電磁感應(yīng)中的能量問題(編輯修改稿)
2024-12-18 18:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 穿出磁場(chǎng)，減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為電能。 減少的動(dòng)能為： 減少的重力勢(shì)能為： ⑥ 產(chǎn)生的熱能為： v2 B c a b H d v1 題目 第 2頁 0708學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研試卷 17 17．如圖所示，一邊長(zhǎng) L = ，質(zhì)量 m1 = ，電阻 R = abcd，與一質(zhì)量為 m2 = 2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初 ad邊距磁場(chǎng)下邊界為 d1 = ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=，磁場(chǎng)寬度 d2 =，物塊放在傾角 θ=53176。 的斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=。現(xiàn)將物塊由靜止釋放，經(jīng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)當(dāng) ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí)，線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。 (g取 10m/s2, sin53176。 =, cos53176。 = ）求： （ 1）線框 ad邊從磁場(chǎng)上邊緣穿出時(shí)繩中拉力的功率 。 （ 2）線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大??； （ 3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。 解： d1 d2 b a d c m2 θ （ 1）由于線框勻速出磁場(chǎng)，則對(duì) m2有： 得 T=10N 對(duì) m1有： 又因?yàn)? 聯(lián)立可得： 所以繩中拉力的功率 P=Tv=20W （ 2）從線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)到線框 ad邊剛要離開磁場(chǎng)，由動(dòng)能定理得 KEv)mm()Ld(gm)Ld)(c osgms i ngm(???????2212122221???且 解得 （ 3）從初狀態(tài)到線框剛剛完全出磁場(chǎng)，由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可得 將數(shù)值代入，整理可得線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為： Q = J 題目 2020年第二次模考 19 19（ 17分）如圖，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌 MN、 PQ相距 l，在 M點(diǎn)和 P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為 R的電阻，在兩導(dǎo)軌間 OO1O139。O39。 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為 d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為 B。一質(zhì)量為 m，電阻為 r的導(dǎo)體棒 ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d0?，F(xiàn)用一大小為 F、水平向右的恒力拉 ab棒，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒 ab在離開磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒 ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。求： （ 1）棒 ab在離開磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度； （ 2）棒 ab通過磁場(chǎng)區(qū)的過程 中整個(gè)回路所消耗的電能； （ 3）試分析討論 ab棒在磁場(chǎng) 中可能的運(yùn)動(dòng)情況。 R F B M N O1 P Q O39。 O O39。 1 a b d d0 （ 1） ab棒離開磁場(chǎng)右邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為V，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為： 解： 電路中電流 對(duì) ab棒，由平衡條件得： F－ BIl＝ 0 解得 (2)由能量守恒定律 解得 （ 3）設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為 V0，則 ① 當(dāng) V0=V，即 時(shí)， 棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)； ② 當(dāng) V0＜ V，即 時(shí)， 棒做先加速后勻速直線運(yùn)動(dòng)； ③ 當(dāng) V0＞ V，即 時(shí)， 棒做先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng)； 題目 16 16．（ 15分） 如圖甲，相距為 L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， OO39。為磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電
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