法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用-在線瀏覽
2024-10-03 11:42本頁面
【正文】 磁場，磁場寬度為 m，電阻為 r 的金屬棒 MN 置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到 F＝ ＋ (N)(v為金屬棒速度 )的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大． (已知： l＝ 1 m， m＝ 1 kg， R＝ Ω， r＝ Ω， s＝ 1 m) (1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動； (2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大??； (3)若撤去外力后棒的速度 v 隨位移 x 的變化規(guī)律滿足 v = v0 B2l2x/m(R+r) 且棒在運動到 ef 處時恰好靜止，則外力 F 作用的時間為多少？ 【例 3】如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌 MN、 Q 固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距為 L＝ 1 m，定值電阻 R1＝ 3 Ω， R2＝ Ω，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量 m＝ 1 kg 的金屬桿，金屬桿的電阻 r＝ 1 Ω，導(dǎo)軌的電阻不計．整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B＝ T 的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)用一拉力 F 沿水平方向拉金屬桿，使金屬桿由靜止開始運動，表格中的數(shù)據(jù)反映了不同時刻通過電阻 R1 的電流，求： (1)4 s 末金屬桿的動能； (2)4 s 末安培力的功率； (3)依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)畫出合適的圖象，運用圖象結(jié)合學(xué)過的知識求出 4 s 內(nèi)拉力 所做的功 . t(s) I1(A) I(A2) 6 【變式訓(xùn)練】 3－ 1 如圖所示，兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌相 距 m，其電阻不計，處于水平向里的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T，導(dǎo)體棒 ab 與 cd 的電阻均為 Ω，質(zhì)量均為 ab 棒，使之勻速向上運動，此時 cd 棒恰好靜止，已知棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌足夠長， g 取 10 m/s2，則 ( ) 【例 4】 如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，金屬框架 ABCD 固定在水平面內(nèi)， AB 與 CD 平行且足夠長， BC 與 CD夾角 θ(θ90176。山東濰坊質(zhì)檢 )如圖甲所示，水平虛面 PQ 上方兩側(cè)有對稱的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場方向分別水平向左和水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B0＝ 2 T．用金屬條制成的閉合正方形框 aa′b′b 邊長 L＝ m，質(zhì)量 m＝ kg，電阻 R＝ 1 ，aa′邊、 bb′邊分別位于左、右兩邊的磁場中，且與磁場方向垂直，金屬框由靜止開始下落，其平面在下落過程中始終保持水平，當(dāng)金屬框下落至 PQ 前一瞬間，加速度恰好為零．以金屬框下落至 PQ 為計時起點， PQ 下方加一范圍足夠大的豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B與時間 t 之間的關(guān)系圖象如圖乙所示．不計空氣阻力及金屬框的形變， g 取 10 m/： 7 (1)金屬框經(jīng)過 PQ 位置時的速度大小； (2)金屬框越過 PQ 后 2 s 內(nèi)下落的距離；
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