【正文】
源時 , 它兩端的電壓就是路端電壓 , 等于電流與外電阻的乘積 , 或等于電動勢減去內(nèi)電壓 , 當(dāng)其內(nèi)阻不計時路端電壓等于電源電動勢 . ( 3 ) 某段導(dǎo)體作為電源時 , 電路斷路時導(dǎo)體兩端的電壓等于電源電動勢 . 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 專題整合 自我檢測 例 3 如圖 3 所示,光滑金屬導(dǎo)軌 PN 與 QM 相距 1 m ,電阻不計,兩端分別接有電阻 R 1和 R 2 ,且 R 1 = 6 Ω , R 2 = 3 Ω , ab 導(dǎo)體棒的電阻為 2 Ω .垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 1 T .現(xiàn)使 ab 以恒定速度 v = 3 m / s 勻速向右移動,求: ( 1) 導(dǎo) 體 棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E . ( 2) R 1 與 R 2 消耗的電功率分別為多少? ( 3) 拉 ab 棒的水平向右的外力 F 為多大? 圖 3 解析 ( 1 ) ab 棒勻速切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢為: E = Bl v = 3 V ( 2 ) 電路的總電阻為: R = r + R 1 R 2R1 + R 2= 4 Ω 由歐姆定律: I = ER = 34 A U = E - Ir = 1 . 5 V 電阻 R 1 的功率: P 1 = U 2R 1 = 38 W 電阻 R 2 的功率: P 2 = U 2R 2 = 34 W ( 3 ) 由平衡知識得: F = B I l= 34 N . 答案 ( 1 ) 3 V ( 2 ) 38 W 34 W ( 3 ) 34 N 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 專題整合 自我檢測 四、電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài) , 如速度 、 加速度取最大值或最小值的條件等 . 1 .做好受力情況 、 運動情況的動態(tài)分析 : 導(dǎo)體運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 ― → 感應(yīng)電流 ― → 通電導(dǎo)體受安培力 ― → 合外力變化 ― → 加速度變化 ― → 速度變化 ― → 感應(yīng)電動勢變化 .周而復(fù)始循環(huán) ,最終加速度等于零 , 導(dǎo)體達到穩(wěn)定運動狀態(tài) . 2 .利用好導(dǎo)體達到穩(wěn)定狀態(tài)時的平衡方程 , 往往是解答該類問題的突破口 . 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 專題整合 自我檢測 例 4 (雙選) 如圖 4 所示,相距為 L 的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ ,上端接有定值電阻 R ,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度為 B .將質(zhì)量為 m 的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達到 v 時開始勻速運動,此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為 P ,導(dǎo)體棒最終以 2 v 的速度勻速運動 .導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為 g .下列選項正確的是 ( ) A. P = 2 mg v s i n θ B. P = 3 mg v s i n θ C. 當(dāng)導(dǎo)體棒速度達到v2時加速度大小為g2s i n θ D. 在導(dǎo)體棒速度達到 2 v 以后勻速運動的過程中, R 上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功 mg s i n θ = B I L , I= BL vR 所以 mg s i n θ = B 2 L 2 vR ① mg s i n θ + F = 2 B 2 L 2 vR ② 由 ①② 可得 F = mg s i n θ 功率 P = F 2 v = 2 mg v s i n θ √ a =mg s i n θ -B 2 L 2v2R