欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:56346418
大小:585.50 KB
页数:20页
时间:2020-06-12
《专题:电磁感应中的动力学和能量问题.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题:电磁感应中的动力学和能量问题2.安培力的方向判断3.牛顿第二定律及功能关系4.两大研究对象及其关系电磁感应中导体棒既可看作电学对象(因为它相当于电源),又可看作力学对象(因为感应电流产生安培力),而感应电流I和导体棒的速度v则是联系这两大对象的纽带:例1.如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长L1=1m,bc边的边长L2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=2kg,斜面上ef(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,如果线框从静止开始运动,
2、进入磁场的最初一段时间做匀速运动,ef和gh的距离s=11.4m,(取g=10m/s2),求:(1)线框进入磁场前重物的加速度;(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v;(3)ab边由静止开始到运动到gh处所用的时间t;(4)ab边运动到gh处的速度大小及在线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热.(1)线框进入磁场前重物的加速度(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v(3)ab边由静止开始到运动到gh处所用的时间t(4)ab边运动到gh处的速度大小及在线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热二、电磁感应中的能量问题1.电磁感应中的能量转化2.求解焦耳
3、热Q的三种方法例2.间距为L=2m的足够长的金属直角导轨如图4甲所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m=0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直放置形成闭合回路.杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5,导轨的电阻不计,细杆ab、cd的电阻分别为R1=0.6Ω,R2=0.4Ω.整个装置处于磁感应强度大小为B=0.50T、方向竖直向上的匀强磁场中(图中未画出).当ab在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时,cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动.测得拉力F与时间t的关系如图乙所示.g=10m/s2.分析:ab由静止开始运
4、动,即t=0时F=1.5NFA=0.(1)求ab杆的加速度a.(2)求当cd杆达到最大速度时ab杆的速度大小.(3)若从开始到cd杆达到最大速度的过程中拉力F做了5.2J的功,通过cd杆横截面的电荷量为2C,求该过程中ab杆所产生的焦耳热.(ab匀加速运动)×10-1(2)求当cd杆达到最大速度时ab杆的速度大小×fmgFAN(3)若从开始到cd杆达到最大速度的过程中拉力F做了5.2J的功,通过cd杆横截面的电荷量为2C,求该过程中ab杆所产生的焦耳热3.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为
5、R=0.40Ω的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2.试求:(1)当t=0.7s时,重力对金属棒ab做功的功率;(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的焦耳热;(3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电荷量.(1)当t=0.7s时,重力对金属棒ab做功的功率(2)金属棒ab在开始运动的0.7s内,电阻R上产生的焦耳热(3)从开始运动到t=0.4s的时间内,通过金属棒ab的电荷量4.某兴趣小组设
6、计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为4π/9,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=L、bc=ad=2L.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc边和ad边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B,方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I.5.(单选)如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H=4L/3高处自由下落,其下边
7、ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为().A.2mgL B.10mgL/3C.3mgL D.7mgL/36.(单选)如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其他电阻.导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨,当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时,ab上升的最大高度为h.在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直,且初速度都相等.关于上述情景,下列说法
8、正确的是(
此文档下载收益归作者所有