高三物理電磁感應(yīng)導(dǎo)軌(參考版)
2024-11-13 08:41本頁面
【正文】 ,求： （ 1） ab棒在 N處進(jìn)入磁場區(qū)速度多大？此時棒中電流是多少？ （ 2） cd棒能達(dá)到的最大速度是多大？ （ 3） ab棒由靜止到達(dá)最大速度過程中 , 系統(tǒng)所能釋放的熱量是多少？ 221)60c os1( mvm gR ??? gRv ?解得 : 進(jìn)入磁場區(qū)瞬間 ,回路中電流強(qiáng)度 I為 rgRBlrrEI32 ???解析 : (1)ab棒由靜止從 M滑下到 N的過程中 ,只有重力做功 ,機(jī)械能守恒 ,所以到 N處速度可求 ,進(jìn)而可求 ab棒切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和回路中的感應(yīng)電流 . ab棒由 M下滑到 N過程中 ,機(jī)械能守恒 ,故有 vmmmv ??? )2(gRv 31??22 32121 vmmvQ ????m gRQ 31?(2)設(shè) ab棒與 cd棒所受安培力的大小為 F,安培力作用時間為 t,ab 棒在安培力作用下做減速運動 ,cd棒在安培力作用下做加速運動 ,當(dāng)兩棒速度達(dá)到相同速度 v’ 時 ,電路中電流為零 ,安培力為零 ,cd達(dá)到最大速度 . 運用動量守恒定律得： 解得 (3)系統(tǒng)釋放熱量應(yīng)等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量 ,故有： 解得 。 當(dāng) v1=0時： 012mB lvIRR??最大電流 當(dāng) v2=v1時： 最小電流 兩個極值 I＝ 0 v 0 1 2 3．兩棒的運動情況特點 安培力大小： 222112BB l ( v v )F B I lRR????兩棒的相對速度變小 ,感應(yīng)電流變小 ,安培力變小 . 棒 1做加速度變小的加速運動 棒 2做加速度變小的減速運動 v0 v共 t O v 最終兩棒具有共同速度 v 0 1 2 4．兩個規(guī)律 (1)動量規(guī)律 兩棒受到安培力大小相等方向相反 , 系統(tǒng)合外力為零 ,系統(tǒng)動量守恒 . 2 0 1 2m v ( m m ) v?? 共(2)能量轉(zhuǎn)化規(guī)律 系統(tǒng)機(jī)械能的減小量等于內(nèi)能的增加量 . （類似于完全非彈性碰撞） 2 1 222011m v ( m m ) v Q22?? 共 ＋兩棒產(chǎn)生焦耳熱之比： 1122QRQR?解析： (1)剛開始運動時回路中的感應(yīng)電流為： ARR B l vRR EIcbcb ?? ???????剛開始運動時 C棒的加速度最大： smmB Ilac?????c b B M N (2)在磁場力的作用下， b棒做減速運動，當(dāng)兩棒速度相等時， c棒達(dá)到最大速度。 B M c b N 二
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