电磁感应综合问题精选PPT.ppt
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1、关于电磁感应综合问题第1页,讲稿共19张,创作于星期二例例1.水平放置于磁感应强度为水平放置于磁感应强度为B的匀强磁场中的的匀强磁场中的光滑导轨上,导轨宽为光滑导轨上,导轨宽为L.有一根导体棒有一根导体棒ab,用恒,用恒力力F作用在作用在ab上,使其从静止开始运动,回路总电上,使其从静止开始运动,回路总电阻为阻为R。(。(1)分析)分析ab 的运动情况,并求的运动情况,并求ab的最的最大速度。(大速度。(2)已知)已知ab达到最大速度时,在导轨达到最大速度时,在导轨上运动的位移为上运动的位移为S,求出棒运动位移求出棒运动位移S所用的时间所用的时间和通过电阻的电量?和通过电阻的电量?abBRF第
2、2页,讲稿共19张,创作于星期二棒棒受受变变力力作作用用棒棒变变加加速速运运动动从动量从动量和能量和能量关系建关系建立方程立方程W合=EKI合=P注意:注意:(1)安培力的冲量常和电量有联系安培力的冲量常和电量有联系:I冲冲=BLIt=BLq (2)安培力做功常和电、热有联系)安培力做功常和电、热有联系第3页,讲稿共19张,创作于星期二练练1、光滑水平导轨宽为光滑水平导轨宽为0.4m,上横跨着一根质量为,上横跨着一根质量为100g的金属棒,棒的电阻为的金属棒,棒的电阻为0.2,导轨电阻不计质量,导轨电阻不计质量为为40g的重物通过滑轮使棒由静止向右运动,匀强磁场的重物通过滑轮使棒由静止向右运动
3、,匀强磁场B=0.5T,当重物下落,当重物下落0.8m时,棒产生的电功率达最大,时,棒产生的电功率达最大,求:求:(g=10m/s2)(1)此时磁场对棒的作用力大小;()此时磁场对棒的作用力大小;(2)最大功率的大小;()最大功率的大小;(3)达到最大功率前,回路中所产)达到最大功率前,回路中所产生的总的热量生的总的热量第4页,讲稿共19张,创作于星期二 练练2、如图所示如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨是两根足够长的固定平行金属导轨,两两导轨间的距离为导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角是导轨平面与水平面的夹角是.在整个导轨平在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀
4、强磁场面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为磁感应强度为B.在导轨的在导轨的AC端连接一个阻值为端连接一个阻值为R的电阻的电阻.一根垂直于导轨放置一根垂直于导轨放置的金属棒的金属棒ab,质量为质量为m,从静止开始沿导轨下滑从静止开始沿导轨下滑,求求ab棒的最大速棒的最大速度度.(已知(已知ab与导轨间的滑动摩擦系数与导轨间的滑动摩擦系数,导轨和金属棒的电阻导轨和金属棒的电阻都不计都不计.)RCABDba第5页,讲稿共19张,创作于星期二例例2.竖竖直直放放置置冂冂形形金金属属框框架架,宽宽1m,足足够够长长,(电电阻阻不不计计)。一一根根质质量量为为0.1kg,电电阻阻0.1的
5、的金金属属杆杆可可沿沿框框架架无无摩摩擦擦地地滑滑动动.框框架架下下部部有有一一垂垂直直框框架架平平面面的的匀匀强强磁磁场场,磁磁感感应应强强度度是是0.2T,金属杆,金属杆MN自磁场边界上方自磁场边界上方0.8m处由静止释放处由静止释放(如图如图).求:求:(1)金属杆刚进入磁场时的感应电动势;金属杆刚进入磁场时的感应电动势;(2)金属杆刚进入磁场时的加速度;金属杆刚进入磁场时的加速度;(3)金属杆运动时的收尾速度;金属杆运动时的收尾速度;(4)金属杆在磁场中下滑金属杆在磁场中下滑1m时所产生的热。时所产生的热。(此时杆的运动已经稳定)(此时杆的运动已经稳定)NM第6页,讲稿共19张,创作于
6、星期二练练2、如图所示如图所示,竖直放置的光滑平行金属导轨竖直放置的光滑平行金属导轨,相距相距L,导轨一端接有一个电容器导轨一端接有一个电容器,电容量为电容量为C,匀强磁场垂直匀强磁场垂直纸面向里纸面向里,磁感应强度为磁感应强度为B,质量为质量为m的金属棒的金属棒ab可紧贴可紧贴导轨自由滑动导轨自由滑动.现让现让ab从距地面从距地面h高处由静止下滑高处由静止下滑,不考不考虑空气阻力虑空气阻力,也不考虑任何部分的电阻也不考虑任何部分的电阻.问金属棒的做问金属棒的做什么运动?棒落地时的速度为多大?什么运动?棒落地时的速度为多大?ab做初速为零的匀加直线运做初速为零的匀加直线运动动,加速度加速度 a
7、=mg L(m+C B2 L2)第7页,讲稿共19张,创作于星期二例例3、如图所示,两根平行金属导轨如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为相距为d=1.0m,导,导轨平面与水平面夹角为轨平面与水平面夹角为=30,导轨上端跨接一定值电阻,导轨上端跨接一定值电阻R=1.6,导轨电阻不计整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强,导轨电阻不计整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小度大小B=1T的匀强磁场中金属棒的匀强磁场中金属棒ef垂直于垂直于MN、PQ静止放置,静止放置,且与导轨保持良好接触,其长刚好为且与导轨保持良好接触,其长刚好为d、质量、质量m=0.1kg、电阻、电阻r=0.4
8、,距导轨底端,距导轨底端S1=3.75m另一根与金属棒平行放置的绝另一根与金属棒平行放置的绝缘棒缘棒gh长度也为长度也为d,质量为,质量为m/2,从轨道最低点以速度,从轨道最低点以速度v0=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短碰撞时间极短),碰后金属,碰后金属棒沿导轨上滑棒沿导轨上滑S2=0.2m后再次静止,测得此过程中电阻后再次静止,测得此过程中电阻R上产生上产生的电热为的电热为Q=0.2J已知两棒已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为与导轨间的动摩擦因数均为 ,g取取10m/s2,求:,求:(1)碰后瞬间两棒的速度;碰后瞬间两棒的速度;(2)碰后瞬间的
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