第3講電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用-文庫吧資料
2024-10-19 03:34本頁面
【正文】 cd 棒則由靜止釋放， (取 g＝ 10 m/s2)試 求： 智浪教育 普惠英才文庫 I＝ — ＝ (1)金屬棒 ab 產(chǎn)生的感應(yīng)電動 勢； (2)閉合回路中的最小電流和最 大電流； (3)金屬棒 cd 的最終速度． 圖 10－ 3－ 8 解： (1)金屬棒 ab 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 Eab＝ BLv＝ V＝ V. (2)剛釋放 cd 棒時，通過 cd 棒中的電流為 Eab 2R 2 A＝ A 智浪教育 普惠英才文庫 路的感應(yīng)電動勢 E0＝ 則剛釋放 cd 棒時， cd 棒受到的安培力為 F＝ BIL＝ N＝ N cd 棒所受重力沿斜面向下的分力為 mgsin30176。 ① ② 由 ①② 式代入數(shù)據(jù)解得 I＝ 1 A，方向由右手定則可知由 d 到 c. (2)棒 ab 與棒 cd 受到的安培力大小相等， Fab＝ Fcd 對棒 ab 由共點力平衡有 F＝ mgsin30176。 ，半圓環(huán) OL1O′中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于 電源，燈 L2 為外電路，等效電路如圖 68 所示，感應(yīng)電動勢 圖 68 智浪教育 普惠英才文庫 題組 2 對應(yīng)考點 2 2．勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B＝ T，磁場寬度 L＝ 3 m， 一正方形金屬框邊長 l＝ 1 m，每邊電阻 r＝ Ω，金屬框以速 度 v＝ 10 m/s 勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向 垂直，如圖 10－ 3－ 2 所示，求： (1)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電 流的 I－ t 圖線 (要求寫出作圖依據(jù) )． (2)畫出 ab 兩端電壓的 U－ t 圖線 (要求寫出作圖依據(jù) )． 圖 10－ 3－ 2 智浪教育 普惠英才文庫 解： (1) 金屬框進入磁場區(qū)時： E1＝ Bl v ＝ 2 V ， I1＝E14 r＝ A ，此電流的方向沿逆時針，即沿 abcda 方向．感應(yīng)電流持續(xù)的時間 t1＝lv＝ s ．金屬框完全在磁場中運動時： E2＝ 0 ， I2＝ 0 ，無電流持續(xù)的時間 t2＝L － lv＝ s ．金屬框穿出磁場區(qū)時： E3＝ Bl v ＝ 2 V ， I3＝E34 r＝ A ，此電流的方向沿順時針，即沿 adcb a方向，感應(yīng)電流持續(xù)的時間 t3＝lv＝ s ．規(guī)定電流方向逆時針為正，得 I － t 圖線如圖 69 所示． 智浪教育 普惠英才文庫 圖 69 圖 70 (2)金屬框進入磁場區(qū)時 ab 兩端的電壓 U1＝ I1r＝ V＝ V 金屬框完全在磁場中運動時， ab 兩端的電壓等于感應(yīng)電動勢 U2＝ Blv＝ 2 V 金屬框穿出磁場區(qū)時 ab 兩端的電壓 U3＝ E3－ I3r＝ V 由此得 U－ t 圖線如圖 70 所示． 智浪教育 普惠英才文庫 題組 3 對應(yīng)考點 3 3．如圖 10－ 3－ 3 所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌 MN、 PQ平行放置在傾角為 θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為 L， M、 P 兩點間接有阻值為 R 的電阻．一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab 放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．整套裝置處于磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻 可忽略．讓 ab 桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良 好，不計它們之間的摩擦． (1)由 b 向 a 方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出 ab 桿下滑過程中某時刻的受力示意圖； 智浪教育 普惠英才文庫 (2)在加速下滑過程中，當(dāng) ab 桿的速度大小為 v 時，求此 時 ab 桿中的電流及其加速度的大?。? (3)求在下滑過程中， ab 桿可以達到的速度最大值． 甲 乙 圖 10－ 3－ 3 智浪教育 普惠英才文庫 解： (1) 如圖 71 ，重力 mg ，豎直向下； 支持力 N ，垂直斜面向上；安培力 F ，沿斜面向上． (2) 當(dāng) ab 桿速度為 v 時，感應(yīng)電動勢 E ＝ BL v ， 此時電路電流 I ＝ER＝BL vR ab 桿受到安培力 F ＝ BI L ＝B2L2vR 根據(jù)牛頓運動定律，有 ma ＝ mg sin θ － F ＝ mg sin θ －B2L2vR 得 ab 桿的加速度 a ＝ g sin θ －B2L2vmR. (3) 當(dāng)B
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