高中物理第1章第5節(jié)電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒課件教科版選修3-2(編輯修改稿)
2024-12-24 08:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 靜止開始自由下落 ， 過(guò)段時(shí)間后 ， 再將 S閉合 ， 若從 S閉合開始計(jì)時(shí) ， 則金屬桿 ab的速度 v隨時(shí)間 t變化的圖像可能是 ( ) 圖 2 解析 S 閉合時(shí)，若B2L2vR mg ，金屬桿 ab 先減速再勻速， D 項(xiàng)有可能；若B2L2vR＝ mg ，金屬桿 ab 勻速運(yùn)動(dòng)， A 項(xiàng)有可能； 若B2L2vR mg ，金屬桿 ab 先加速再勻速， C 項(xiàng)有可能；由于 v 變化，B2L2vR－ mg ＝ ma 中 a 丌恒定，故 B 項(xiàng)丌可能 . 答案 ACD 二 、 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 例 3 如圖 3所示 ， 足夠長(zhǎng)的 U形框架寬度是 L＝ m， 電阻忽略丌計(jì) ， 其所在平面不水平面 成 θ＝ 37176。角 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方 向垂直于導(dǎo)體框平面 ， 一根質(zhì)量為 m＝ kg、 有效電阻 R＝ 2 Ω的導(dǎo)體棒 MN垂直跨放在 U形框架上 ， 該導(dǎo)體棒不框架間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝ ， 導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為 Q＝ 2 C.(sin 37176。＝ ， cos 37176。＝ )求： 圖 3 (1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大?。? 解析 導(dǎo)體棒受力分析如圖 ， 勻速下滑時(shí)有 平行斜面方向： mgsin θ－ f－ F＝ 0 垂直斜面方向： N－ mgcos θ＝ 0 其中 f＝ μN(yùn) 安培力 F＝ BIL 電流強(qiáng)度 I ＝ ER 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝ BLv 由以上各式得 v＝ 5 m/s 答案 5 m/s (2)導(dǎo)體棒從靜止開始下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng) ， 這一過(guò)程中導(dǎo)體棒的有效電阻消耗的電功 . 解析 通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量 Q ＝ I Δ t 其中平均電流 I ＝ER ＝Δ ΦR Δ t 設(shè)導(dǎo)體棒下滑位移為 x， 則 ΔΦ＝ BxL 由以上各式得 x ＝ QRBL ＝ 2 m ＝ 10 m 全程由動(dòng)能定理得 m gx sin θ － W 安 － μm gx cos θ ＝ 12 m v
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