高中物理第1章第5节电磁感应中的能量转化与守恒课件教科版选修3-2内容摘要:

静止开始自由下落 , 过段时间后 , 再将 S闭合 , 若从 S闭合开始计时 , 则金属杆 ab的速度 v随时间 t变化的图像可能是 ( ) 图 2 解析 S 闭合时,若B2L2vR mg ,金属杆 ab 先减速再匀速, D 项有可能;若B2L2vR= mg ,金属杆 ab 匀速运动, A 项有可能; 若B2L2vR mg ,金属杆 ab 先加速再匀速, C 项有可能;由于 v 变化,B2L2vR- mg = ma 中 a 丌恒定,故 B 项丌可能 . 答案 ACD 二 、 电磁感应中的能量转化与守恒 例 3 如图 3所示 , 足够长的 U形框架宽度是 L= m, 电阻忽略丌计 , 其所在平面不水平面 成 θ= 37176。 角 , 磁感应强度 B= T的匀强磁场方 向垂直于导体框平面 , 一根质量为 m= kg、 有效电阻 R= 2 Ω的导体棒 MN垂直跨放在 U形框架上 , 该导体棒不框架间的动摩擦因数 μ= , 导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时 , 通过导体棒横截面的电荷量为 Q= 2 C.(sin 37176。 = , cos 37176。 = )求: 图 3 (1)导体棒匀速运动的速度大小; 解析 导体棒受力分析如图 , 匀速下滑时有 平行斜面方向: mgsin θ- f- F= 0 垂直斜面方向: N- mgcos θ= 0 其中 f= μN 安培力 F= BIL 电流强度 I = ER 感应电动势 E= BLv 由以上各式得 v= 5 m/s 答案 5 m/s (2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动 , 这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功 . 解析 通过导体棒的电荷量 Q = I Δ t 其中平均电流 I =ER =Δ ΦR Δ t 设导体棒下滑位移为 x, 则 ΔΦ= BxL 由以上各式得 x = QRBL = 2 m = 10 m 全程由动能定理得 m gx sin θ - W 安 - μm gx cos θ = 12 m v。
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