物理總第十章 電磁感應(yīng) 10-4-3 電磁感應(yīng)問題的綜合應(yīng)用

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1、電磁感應(yīng)問題的綜合應(yīng)用0101020203030404 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 題組剖析題組剖析 規(guī)范解答規(guī)范解答 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決力、電綜合問題與解決純力學(xué)問題的分析方法相似，動(dòng)力學(xué)中的物理規(guī)律在電磁學(xué)中同樣適用，分析受力時(shí)只是多了個(gè)安培力或電場(chǎng)力或洛倫茲力。題組剖析題組剖析典例 (20分) (2016渝中區(qū)二模)如圖，電阻不計(jì)的相同的光滑彎折金屬軌道MON與MON均固定在豎直面內(nèi)，二者平行且正對(duì)，間距為L(zhǎng)1 m，構(gòu)成的斜面NOON與MOOM跟水平面夾角均為30，兩邊斜面均處于垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0.1 T。t0時(shí)，將長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，電阻R0.1 的

2、金屬桿ab在軌道上無初速度釋放。金屬桿與軌道接觸良好，軌道足夠長(zhǎng)。(g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，軌道與地面絕緣)求：(1)t時(shí)刻桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；(2)在t2 s時(shí)將與ab完全相同的金屬桿cd放在MOOM上，發(fā)現(xiàn)cd恰能靜止，求ab 桿的質(zhì)量m以及放上桿cd后ab桿每下滑位移s1 m回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。題組剖析題組剖析題組剖析題組剖析題組剖析題組剖析規(guī)范解答(1)只放ab桿在導(dǎo)軌上，ab桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mgsin ma(2分)t時(shí)刻速度為vat(1分)由法拉第電磁感應(yīng)定律得EBLv(1分)聯(lián)立解得E0.5t V(1分)(2)t2 s時(shí)ab桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E0.5t V1 V (1分)回路中感應(yīng)電流I (2分)解得I5 A(1分)轉(zhuǎn)到上頁(yè)轉(zhuǎn)到下頁(yè)轉(zhuǎn)回原題題組剖析題組剖析對(duì)cd桿，由平衡條件得mgsin 30BIL(2分)解得m0.1 kg(2分)因?yàn)閍b、cd桿完全相同，故ab桿的質(zhì)量也為m0.1 kg(1分)放上cd桿后，ab桿受力也平衡，做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)ab、cd桿組成的系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律得Qmgssin 30(2分)解得Q0.5 J(2分)答案(1)0.5t V(2)0.1 kg0.5 J轉(zhuǎn)到上頁(yè)轉(zhuǎn)回原題