學(xué)案4電學(xué)中的勻變速直線運動-資料下載頁
2025-05-11 01:50本頁面
【正文】 片 P、 Q在同一直線上，從某時刻開始，金屬框以速度 v向右勻速運動，當(dāng)左邊界與滑片 P、 Q到達(dá)同一直線時停止運動，則在金屬框運動過程中，電壓表的讀數(shù)（ ） 圖 13 ，始終不變 解析 金屬框勻速向右運動切割磁感線，金屬框相當(dāng)于電源，由于金屬框的運動速度不變，因此電源的電動勢不變， P、 Q間的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻， P、 Q左邊部分的電阻為 R1,右邊部分的電阻為 R2，則電源的內(nèi)阻r= ，由于 R1+R2為定值，可知 r先增大后減小，當(dāng) r= 時， r有最大值；由于 r先增大后減小，電路中總電流先減小后增大，則路端電壓（電壓表示數(shù)）先減小后增大， D正確 . 2121RRRR?2 21RR ?答案 D 6.（ 2021南京六中模擬）如圖 14所示，一絕緣“ ”形桿由兩段相互平行的足夠長的水平直桿 PQ、 MN和一半徑為 R的光滑半圓環(huán) MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中 MN桿是光滑的， PQ桿是粗糙的 .現(xiàn)將一質(zhì)量為 m的帶正電荷的小環(huán)套在 MN桿上，小環(huán)所受的電場力為重力的 . 21圖 14 （ 1）若將小環(huán)由 D點靜止釋放，則剛好能到達(dá) P點，求 DM間的距離 . （ 2）若將小環(huán)由 M點右側(cè) 5R處靜止釋放，設(shè)小環(huán)與PQ桿間的動摩擦因數(shù)為 ，小環(huán)所受最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功 . ?解析 （ 1）據(jù)動能定理 qEx2mgR=00 qE= mg 聯(lián)立解得 x=4R （ 2）若 mg≥qE（即 ≥ ） 設(shè)小環(huán)到達(dá) P點右側(cè) x1處靜止 據(jù)動能定理 qE（ 5Rx1） mg2 RFfx1=00 Ff= FN= mg 2121? ???聯(lián)立解得 x1= 克服摩擦力做功 W1= mgx1= 若 mgqE（即 ） 小環(huán)經(jīng)過往復(fù)運動，最后在 P點速度為 0 據(jù)動能定理 qE5 Rmg2 RW2=00 克服摩擦力做功 W2= mgR ?21?R2121?? ???21?mgR答案 （ 1） 4R （ 2） mgR 217.（ 2021聊城模擬）磁懸浮列車的運動原理如圖 15所示 ,在水平面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌 ,導(dǎo)軌間有與導(dǎo)軌垂直且方向相反的勻強(qiáng)磁場 B1和 B2,B1和B2相互間隔 ,導(dǎo)軌上放有金屬框 B1和 B2同時以恒定速度沿導(dǎo)軌向右勻速運動時 ,金屬框也會沿導(dǎo)軌向右運動 .已知兩導(dǎo)軌間距 L1= m,兩種磁場的寬度均為 L2,L2=ab,B1=B2= 量 m= kg,電阻 R= 其速度成正比 ,即 Ff=kv,比例系數(shù) k= kg/ : 圖 15 （ 1）當(dāng)磁場的運動速度為 v0=5 m/s時 ,金屬框的最大速度 v1為多大 ? （ 2）金屬框達(dá)到最大速度以后 ,某時刻磁場停止運動 ,當(dāng)金屬框的加速度大小為 a= m/s2時 ,其速度 v2多大 ? 解析 （ 1）線框產(chǎn)生的電動勢為 E=2BL（ v0v1） 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 I = （ v0v1） 線框所受的安培力為 F=2BIL= （ v0v1） 當(dāng) F=Ff時線框的速度最大 ,即 F=kv1 解得 v1=4 m/s RBLRE 2?RLB 224（ 2）磁場停止運動后 ,線框速度為 v2時 ,線框產(chǎn)生的電動勢 E′=2BLv2 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 I′= 線框所受的安培力為 F′=2BI′L= 由牛頓第二定律可得 :F′+kv2=ma 解得 v2=1 m/s 答案 （ 1） 4 m/s （ 2） 1 m/s RBL vRE 22??RvLB 2224返回
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