高二物理電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用-閱讀頁(yè)
2024-12-02 16:17本頁(yè)面
【正文】 t m a m gRR? ? ? ? 【 名師支招 】 ⑴ 電磁感應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力作用，因此，要維持安培力存在，必須有“外力”克服安培力做功，此過(guò)程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能。 ⑶分清物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和受力情況，判斷不同過(guò)程的特點(diǎn)和滿(mǎn)足的規(guī)律，運(yùn)用恰當(dāng)規(guī)律各個(gè)擊破。求： (1)線框 MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受安培力的大小 F。 圖 936 【 例 4】 如圖 937所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬桿 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。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。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。 (1)由 b向 a方向看到的裝置如圖 938所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出 ab桿下滑過(guò)程中此時(shí)刻的受力示意圖； (2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng) ab桿的速度大小為 v時(shí)，求此時(shí) ab桿中的電流及其加速度的大小； (3)求在下滑過(guò)程中， ab桿可以達(dá)到的速度最大值。 (2)抓住各物理量之間相互制約的關(guān)系，做好動(dòng)態(tài)分析。 【 解析 】 (1)如圖所示 重力 mg，豎直向下 支撐力 FN，垂直斜面向上 安培力 F，沿斜面向上 (2)當(dāng) ab桿速度為 v，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=Blv，此時(shí)電路中 電流 I=E/R=Blv/R ab桿受到安培力 F=BIl=B2l2v/R 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有 ma=mgsinθF=mgsinθB2l2v/R a=gsinθB2l2v/(mR) (3)當(dāng) B2l2v/R=mgsinθ時(shí)， ab桿達(dá)到最大速度 vm=mgRsinθ/(B2l2) 熱點(diǎn)四 電磁感應(yīng)中的力、電綜合問(wèn)題 【 答案 】 (1)見(jiàn)解析中圖 939 (2) I=Blv/R。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度 v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為 f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。 圖 9311 圖 9310
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