新課標(biāo)粵教版3-2選修三15法拉弟電磁感應(yīng)定律應(yīng)用3-文庫吧資料
2024-12-16 22:25本頁面
【正文】 ＝ Fv＝ (F 安 ＋ f)v＝ (BIL＋μ mg)v ∴ ＝ P 2 mgv? 點(diǎn)撥： 要明確最大速度的條件，分析電路中的電流、安培力和金屬棒的運(yùn)動之間相互影響、相互制約的關(guān)系． 例題 如圖所 示，兩根相距為 d 的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平 xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為 R 的電阻，其他部分的電阻均不計(jì)．在 x0 的一側(cè)存在垂直 xOy 平面且方向豎直向下的穩(wěn)定磁場，磁感強(qiáng)度大小按 B=kx 規(guī)律變化（其中 k是一大于零的常數(shù)）．一根質(zhì)量為 m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好． 當(dāng) t =0 時(shí)直桿位于 x=0 處，其速度大小為 v0，方向沿 x 軸正方向，在此后的過程中，始終有一個(gè)方向向左的變力 F 作用于金屬桿，使金屬桿的加速度大小恒為 a，加速度方向一直沿 x 軸的負(fù)方向．求： （ 1）閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間有多 長？ （ 2）當(dāng)金屬桿沿 x 軸正方向運(yùn)動的速度為 02v時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動勢多大？此時(shí)作用于金屬桿的外力 F 多大？ 解析： （ 1）由題意可知，金屬桿在磁場中的運(yùn)動分為兩個(gè)階段：先沿 x 軸正方向做勻減速運(yùn)動，直到速度為零；然后 x 軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動，直到離開磁場，其速度一時(shí)間圖象如圖所示．金屬桿在磁場中運(yùn)動切割磁感線，閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間 01 22 vtta??． （ 2）當(dāng)金屬桿沿 x 軸正方向運(yùn)動的速度為 02v時(shí)，對應(yīng)的 x 坐標(biāo) x1`滿足： 2001( ) 2 ,2v v ax??解得 x1= 2038va． 則在 x1處的磁感強(qiáng)度 201138kvB kx a?? 此時(shí)回路中的感應(yīng)電動勢， [來源 :學(xué) |科 |網(wǎng) Z| X| X| K] 3001 32 16v kdvE B d a?
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