高二物理电磁感应的案例分析

高二物理电磁感应的案例分析内容摘要：

＝ A， 求开关 S闭合时电动机发热消耗的功率和电动机线圈的反电动势 E反 ． 【精讲精析】 设电源内阻为 r ′ ，当开关 S 断开时， I1＝ER ＋ r ′，即 1 . 6 A ＝4 0 V2 4 Ω ＋ r ′，得 r ′ ＝ 1 Ω. 当开关 S 闭合时， I2＝ 4 A ，则 U 内 ＝ I2r ′ ＝ 4 V ，U 外 ＝ E － U 内 ＝ 4 0 V － 4 . 0 V ＝ 3 6 V ，即电动机两端的电压为 3 6 V ． P 热 ＝ I2r ＝I2－U 外 R2r ＝4 . 0 －36242 0 . 4 W ＝ 2 . 5 W ． P 机 ＝ P 输 － P 热 ＝I 2 －U 外R U 外 － 2 . 5 W ＝ 8 7 . 5 W ， P 机 ＝ E 反 I ＝ E 反4 . 0 －3624W ＝ 8 7 . 5 W ， E 反＝8 7 . 52 . 5V ＝ 3 5 V . 【 答案 】 W 35 V 【 方法总结 】 电动机问题涉及工作电压 、 电流和功率 ， 特别是总功率 、 内阻发热功率 、 输出功率的关系 ． 解题方法是从电动机的总功率入手，找出发热功率和输出功率，对应列方程求解．解题思路也一般沿功率关系寻找． 电磁感应中的力学问题 例 2 (2020年长沙一中模拟 )如图 1－ 4－ 4甲所示 ， 一对平行光滑轨道放置在水平面上 ， 两轨道间距 L＝ m， 电阻 R＝ Ω；有一导体杆静止地放在轨道上 ， 与两轨道垂直 ， 杆及轨道的电阻皆可忽略不计 ， 整个装置处于磁感应强度 B＝ T的匀强磁场中 ， 磁场方向垂直于轨道向下 ，现用一外力 F沿轨道方向拉杆 ， 使之做匀加速运动 ， 测得力 F与时间 t关系如图乙所示 ． 求杆的质量 m和加速度 a. 图 1－ 4－ 4 【精讲精析】 导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用 v 表示其速度， t 表示时间，则有 v ＝at ① 杆切割磁感线，将产生感应电动势 E ＝ BL v ② 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流 I ＝ER③ 杆受到的安培力 F 安 ＝ I B L ④ 根据牛顿第二定律，有 F － F 安 ＝ ma ⑤ 【 答案 】 kg 10 m/s2 联立以上各式，得 F ＝ ma ＋B2L2Rat ⑥ 由图线上取两点代入 ⑥ 式，可解得 a ＝ 1 0 m / s2， m ＝ 0。