高三物理電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題-資料下載頁
2024-11-10 07:24本頁面
【導(dǎo)讀】力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等。動(dòng)態(tài)分析受力情況分析(安培力是一。析ab的運(yùn)動(dòng)情況，并求ab的最大速度。vm稱為收尾速度.金屬桿下滑的最大速度是多少?PQ向下加速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,方向順時(shí)針,一個(gè)阻值為R的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,開始時(shí)，ab在mg和f的作用下加速運(yùn)動(dòng)，v增大，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且無摩。計(jì)，整個(gè)裝置處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)ab棒由靜止釋放后，突然接。通電鍵，不計(jì)空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。ab棒受重力mg=,安培力F=BIL=.因?yàn)镕＞mg，ab棒加速度向上，開始做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力F′=mg時(shí)，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)。閉合電鍵時(shí)速度最大為8m/s。電流的原因，1棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，2棒也要向右運(yùn)動(dòng)。如圖，在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路中的電流，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，
【正文】 m的勻質(zhì)金屬桿 A1和 A2,開始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎直面內(nèi)且桿與軌道垂直 。 設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為 H，導(dǎo)軌寬為 L,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì) ,金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為 r。 現(xiàn)有一質(zhì)量為 m/2的不帶電小球以水平向右的速度 v0撞擊桿 A1的中點(diǎn) ,撞擊后小球反彈落到下層面上的 C點(diǎn) 。 C點(diǎn)與桿 A2初始位置相距為 S。 求 : （ 1） 回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值； （ 2） 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流 最多產(chǎn)生了多少熱量； （ 3） 當(dāng)桿 A2與桿 A1的速度比 為 1:3時(shí) ， A2受到的安培力大小 。 s H C A2 A1 B L v0 圖 11 16解： （ 1） 小球與桿 A1碰撞過程動(dòng)量守恒 ， 之后小球作平拋運(yùn)動(dòng) 。 設(shè)小球碰撞后速度大小為 v1， 桿 A1獲得速度大小為 v2 ， 則 ①210 22 mvvmvm ??? S=v1 t H=1/2 gt2 ② ③??????????HgSvv22102 桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) ， 其最大電動(dòng)勢(shì)為 E1=BLv2 ④ 最大電流 ⑤rHgSvBLrEI42201m a x???????????（ 2）兩金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)始終滿足動(dòng)量守恒，兩桿最終速度相等，設(shè)為 v′ mv2 =2mv′ ⑥ ⑦2/22 22121 mvmvQ ???⑧20 2161???????? ??HgSvmQ（ 3） 設(shè)桿 A2和 A1的速度大小分別為 v和 3v, mv2 =mv+3mv v= v2/4 ⑨ 由法拉第電磁感應(yīng)定律得： E2=BL(3v v) ⑩ rBvrBvLrEI4222 ???安培力 F=BIL )11(28 02???????? ???HgSvrLBF作業(yè)一： 兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為 L。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒 ab和 cd，構(gòu)成矩形回路，如圖所示．兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為 m，電阻皆為 R，回路中其余部分的電阻可不計(jì)．在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行．開始時(shí)，棒 cd靜止，棒 ab有指向棒 cd的初速度v0．若 兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，求： ? 在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？ ? 當(dāng) ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/4時(shí)， cd棒的加速度是多少？ 作業(yè)二：備考指南第１０９頁第１３題．
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