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文档简介
温州市龙湾中学张作铭 电磁感应中能量转化问题 基本模型 如图甲所示 在一个匀强磁场中有一个u形导线框abcd处于水平面内 磁场与导线框平面垂直 r为一电阻 ef为垂直于ab的一根导体杆 它可在ab cd上无摩擦地滑动 杆ef及线框中导线的电阻都可不计 开始时 给ef一个向右的初速度 则 如果有一恒定拉力作用在杆ef上 让杆ef从静止开始向右运动 则 图丙 例1 轨道距离l 0 50m r 0 40 的电阻 两半圆轨道的半径均为r0 0 50m b 0 64t的匀强磁场 d 0 80m m 0 20kg 电阻r 0 10 的导体杆ab静止在距磁场的左边界s 2 0m处 f 2 0n的作用下ab杆开始运动 当运动至磁场的左边界时撤去f 杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点pp 动摩擦因数 0 10 轨道的电阻可忽略不计 取g 10m s2 求 导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热 例2 阻值不计的光滑金属导轨水平放置 其最右端间距d为lm r阻值4 半径r为2m 阻值不计的长为l l 2m 质量m 0 5kg的金属杆ab 在平面nqdc的左侧空间中存在竖直向下的匀强磁场 b 1t ab以初速度v0 12m s从ef向右在水平轨道上做匀减速运动 恰能通过最高位置cd g取10m s2 求 l ef到qn的距离 2 金属杆从ef运动到qn过程中整个电路中产生的焦耳热 例3 导轨倾角 30 r均为10 导轨电阻不计 宽度l 2m 导轨平面有垂直于导轨平面向上的匀强磁场 b 0 5t 质量为m 0 1kg r 5 的金属棒ab由静止释放 当金属棒ab下滑高度h 3m时 速度恰好达到最大值v 2m s 求 1 金属棒ab在以上运动过程中机械能的减少量 2 金属棒ab在以上运动过程中导轨下端电阻r中产生的热量 g 10m s2 r 例4 左右平行金属导轨相距为l 左导轨与水平面夹30 角 右导轨与水平面夹60 角 质量均为m的导杆ab和cd 两导轨空间内部都存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场 ab一侧磁感应强度为2b cd一侧磁感应强度为b 已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为导杆ab电阻为r 导杆cd电阻为2r 金属导轨电阻忽略不计 若同时无初速释放两导杆 发现cd沿右导轨下滑s距离时 ab杆才开始运动 认为
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