20xx年高考物理第十二章電磁感應(yīng)a卷練習(xí)-資料下載頁
2025-03-09 22:26本頁面
【正文】 沿軌道下滑距離s時(shí)，：（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsinθ時(shí)，電阻R上的電功率；（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功.解析： (1)當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)F=mgsinθ安培力F=BId感應(yīng)電流I=感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdvm解得最大速度vm=.(2)當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsinθ時(shí)根據(jù)牛頓第二定律mgsinθBI′d=mgsinθ電阻R上的電功率P=I′2R解得P=(3)根據(jù)動(dòng)能定理mgssinθWF= mvm20解得WF=mgssinθ .答案：（1）（2）（3）mgssinθ，ab長L1=，bd長L2= m，線框的質(zhì)量m= kg，電阻R=2 ，該區(qū)域的上、下邊界PP′和′，HL2，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，令線框的dc邊從離磁場(chǎng)區(qū)域上邊界PP′的距離為h= ，ab邊到達(dá)邊界PP′，到dc邊剛剛到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界′的過程中，磁場(chǎng)作用于線框的安培力做的總功為多少？（g=10 m/s2）解析：依題意，線框的ab邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界PP′之前某一時(shí)刻線框的速度達(dá)到這一階段速度最大值，以v0表示這一最大速度，則有E=BL1v0線框中電流I=作用于線框上的安培力F=BL1I=速度達(dá)到最大值的條件是F=mg所以v0= =4 m/sdc邊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)過程中，直至線框的ab邊達(dá)到磁場(chǎng)上邊界PP′，線框保持速度v0不變，故從線框自由下落至ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，由動(dòng)能定理mg（h+L2）+W安= m W安= m mg（h+L2）= Jab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，直到dc邊到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)的下邊界′過程中，作用于整個(gè)線框的安培力為零，安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，故線框從開始下落到dc邊剛到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界′過程中，安培力做的總功即為線框自由下落至ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)過程中安培力所做的功W安= J即安培力做負(fù)功.答案： J
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