電磁導(dǎo)軌問題歸類42p-資料下載頁
2025-08-05 09:50本頁面
【正文】 Ilmg 022??【 解析 】 在線框部分進入磁場的過程中，受到重力和安培力的作用；全部進入磁場后，只受重力作用；在部分離開磁場的過程中，又受到安培力的作用。 根據(jù)重力與安培力平衡，有 Tlvm g RB 20??所以磁感應(yīng)強度為 （ 1）根據(jù)機械能守恒定律，線框進入磁場的速度為 ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?HLlhBL（ 2）線框部分進入磁場后，先做勻速直線運動；全部進入磁場后，做豎直下拋運動。線框勻速下落的時間為 svLt 01 ??則豎直下拋時間為 t2=tt1= 根據(jù)豎直下拋的位移公式，有 2220 21 gttvLHs ?????所以磁場區(qū)域的高度為 mgttvLH 21 2220 ????? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?HLlhBLsmgtvv t /1120 ???smmRvlBgmRvlBmgmB I lmgatt/1/2222????????(3)線框剛穿出磁場的速度為 所以，這時加速度為 負號表示加速度方向豎直向上 ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?HLlhBLBIl mg 例 如圖所示，寬為 L=1m、傾角 θ=30o的光滑平行導(dǎo)軌與電動勢為 E=、內(nèi)阻 r=，處在磁感應(yīng)強度 B= 方向豎直向上的勻強電場中。質(zhì)量為 m=200g、電阻 R=1Ω的導(dǎo)體 ab從靜止開始運動。不計其余電阻，且導(dǎo)軌足夠長，試計算： T33（ 1）若在導(dǎo)體 ab運動 t=3s是將開關(guān)合上，這時導(dǎo)體受到的安培力是多大？加速度是多少？ （ 2）導(dǎo)體 ab的收尾速度是多大？ （ 3）當達到收尾速度時，導(dǎo)體 ab的重力功率、安培力功率、電功率，以及回路中焦耳熱功率各是多少？ abr、E S? ?smgtatv /15s i n0 ??? ?NLrREEBLBIF ab 300 ?????200 /c o ss i n smmFmga ???? ??BNFmg【 解析 】 在電路接通前，導(dǎo)體 ab在 3s末的速度為 VEVB L vE ab o s0 ???? ?導(dǎo)體 ab的電動勢為 因此，導(dǎo)體 ab與電源等效，電池為被充電的反電動勢負載 （ 1）所以，開關(guān) S和尚時導(dǎo)體 ab阿后到的安培力水平向右，大小為 而導(dǎo)體的加速度為 式中負號表示加速度方向沿斜面向上，即導(dǎo)體沿斜面作減速運動 abr、E S? ?（ 2）以沿斜面向上為正方向，導(dǎo)體加速度的一般表達式為 ????s i nc o s)()(s i nc o sgrRmEEBLmmgFaab ?????? 因此導(dǎo)體做加速度減小的加速運動，當 a=0時，速度最小，然后以最小速度開始勻速運動。從而有 ??? c o s)c o s(s i n m i n rR EB L vBLmg ? ??所以收尾速度為 smLBB E LrRmgv /12c o sc o ss i n)(222m i n ???????Wm g vP 12s i nm i n ?? ??c o sm i nm i nm i nm i n B L vIEIP ??AB L vPI 2c o sm i nm i n???WrRIP 6)(2m i n ???熱（ 3）當導(dǎo)體以收尾速度勻速運動時，導(dǎo)體 ab的重力功率、安培力功率和電功率大小相等，即： 同理，還有 則電路中電流為 所以回路中焦耳熱功率為
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