20xx人教版高中物理選修3-2第四章第5節(jié)電磁感應現(xiàn)象的兩類情況-文庫吧資料
2024-11-27 17:16本頁面
【正文】 磁場中 ， 質量為 m的導體棒與固定彈簧相連 ， 放在導軌上 ， 導軌與導體棒的電阻可忽略 。 ( 2 ) 畫出等效電路 ， 求出回路中消耗的電功率表達式 。若電路是純電阻電路 ， 轉化過來的電能也將全部轉化為電阻的內能 。 ( 2 ) 與動生電動勢有關的電磁感應現(xiàn)象中 ， 通過克服安培力做功 ， 把機械能或其他形式的能轉化為電能 。 ( 1 ) 若從 t ＝ 0 時刻起 ， 磁感應強度均勻增加 ， 每秒增加 k ， 同時保持棒靜止 ， 求金屬棒中的感應電流大小和方向 ； ( 2 ) 在上述 ( 1 ) 情況中 ， 始終保持金屬棒靜止 ， 當 t ＝ t1末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大 ？ 解析： (1 ) 根據(jù)法拉第電磁感應定律得 E ＝Δ ΦΔ t＝Δ BΔ tS ＝ kl2 再根據(jù)歐姆定律得 I ＝Er＝kl2r 根據(jù)楞次定律判斷， “ 增反減同 ” ，回路中的電流方向為逆時針方向，或棒上電流從 b 到 a 。 金屬棒的電阻為 r ， 其余部分電阻不計 。 2. 如圖 所示 ， 固定于水平桌面上的金屬框架 cdef ， 處在豎直向下的勻強磁場中 ， 金屬棒 ab 擱在框架上 ， 可無摩擦滑動 。 由平衡條件得 F ＝ BI ma x L ＋ μmg 由閉合電路歐姆定律有 I ma x ＝E ma xR 金屬棒 ab 切割磁感線產生的感應電動勢為 E ma x ＝ BL v m a x 聯(lián)立以上各式解得金屬棒的最大速度為 v m a x ＝? F － μmg ? RB 2 L 2 [ 答案 ] ? F － μmg ? RB 2 L 2 【總結提能】 ( 1 ) 導體運動切割磁感線產生感應電流，會使導體由此受到安培力，而安培力的大小往往因速度的改變而改變。 ( 2 ) 對金屬棒進行運動和受力分析。 若用恒力 F 沿水平方向向右拉金屬棒使其運動 ， 求金屬棒的最大速度 。 [ 典例 2 ] 如圖所示 ， 在豎直向下的磁感應強度為B 的勻強磁場中 ， 有兩根水平放置且足夠長的平行金屬導軌 AB 、 CD ， 在導軌的 A 、 C 端連接一阻值為 R的電阻 。 ( 4 ) 接著進行 “ 運動 ” 狀態(tài)分析 —— 根據(jù)力和運動的關系 ， 判斷出正確的運動模型 。 ( 2 ) 再進行 “ 路 ” 的分析 —— 畫出必要的電路圖 ， 分析電路結構 ， 弄清串 、 并聯(lián)關系 ， 求出相關部分的電流大小 ， 以便安培力的求解 。 因此 ， 處理此類問題的一般思路是 “ 先電后力 ” 。 S 可知，因磁感應強度均勻減小，感應電動勢 E 恒定，由 F 安 ＝ BIL ， I ＝ER可知， ab 棒受的安培力隨 B 的減小，均勻變小，由外力 F ＝ F 安 可知，外力 F 也均勻減少，為變力，由左手定則可判斷 F 安水平方向上的分量向右，所以外力 F 水平向左， C 正確。 1. 如圖所示 ， 金屬棒 ab 置于水平放置的光滑框架 cdef 上 ， 棒與框架接觸良好 ， 勻強磁場垂直于 ab 棒斜向下 。 [ 答案 ] 1. 44 10 － 4 N ，方向向右 【總結提能】 ( 1 ) E ＝ Bl v sin θ 是由 E ＝ nΔ ΦΔ t在一定條件下推導出來的，若 B 不變，則 E ＝ Bl v sin θ 和 E ＝ nΔ ΦΔ t是等效替代關系。 ( 3 ) 回路中的電動勢應等于兩個電動勢的合電動勢。 [ 思路探究 ] ( 1 ) 由金 屬桿切割磁感線產生動生電動勢。 有隨時間變化的磁場垂直于桌面向下 ，已知磁感應強度 B 與時間 t 的關系為 B ＝ kt ， 比例系數(shù) k ＝ 0. 02 0 T/s 。 導體運動 洛倫茲力 洛倫茲力 安培 電能 導體在磁場中運動時 ， 一定能產生動生電動勢 ？ 解析： 不一定，只有導體在磁場中做切割磁感線運動時才產生電動勢。 ( 2 ) 動生電動勢中的 “ 非靜電力 ” ： 自由電荷因隨導體棒運動而受到 ， 非靜電力與 有關 。 3 ． 感生電場的方向與感應電流方向相反 ( ) 解析： 感生電場的方向與感應電流的方向相同， 3 錯
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