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關于電磁感應中的力電綜合問題第1頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五Ra
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vm第2頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五(上海2005年)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距l(xiāng)m,導軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為尺的電阻.勻強磁場方向與導軌平面垂直.質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小;(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大小;(3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應強度的大小與方向.(g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)第3頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五
思考:1.若考慮ab電阻,導體棒達到穩(wěn)定時Uab=?2.題中磁場方向未知,能確定安培力方向嗎?已知R消耗的功率為PR,則P總=?現(xiàn)將R兩端并聯(lián)一個電阻R′呢?3.導體棒達到穩(wěn)定之前,①已知某時刻V能求此時的a嗎?②已知某時刻a能求此時的
V、E、I、P電和PG嗎?4.若導體棒從某一速度開始下滑,導體棒將怎樣運動?第4頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五再思考:5.導體棒從靜止開始直到穩(wěn)定,①若已知全過程中的電熱為Q熱,能求出導體棒沿斜面下滑的距離S嗎?②若已知全過程中的內能Q總,能求出導體棒沿斜面下滑的距離S嗎?怎樣理解Q總?能求Q熱?③若已知導體棒從靜止開始直至穩(wěn)定時沿斜面下滑的距離S,求全過程中流過ab棒的電量?第5頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五
思考:1.若考慮ab電阻,導體棒達到穩(wěn)定時Uab=?已知R消耗的功率為PR,則P總=?現(xiàn)將R兩端并聯(lián)一個電阻R′呢?2.題中磁場方向未知,能確定安培力方向嗎?3.導體棒達到穩(wěn)定之前,①已知某時刻V能求此時的a嗎?②已知某時刻a能求此時的
V、E、I、P電和PG嗎?4.若導體棒從某一速度開始下滑,導體棒將怎樣運動?第6頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五再思考:5.導體棒從靜止開始直到穩(wěn)定,①若已知全過程中的電熱為Q熱,能求出導體棒沿斜面下滑的距離S嗎?②若已知全過程中的內能Q總,能求出導體棒沿斜面下滑的距離S嗎?怎樣理解Q總?能求Q熱?③若已知導體棒從靜止開始直至穩(wěn)定時沿斜面下滑的距離S,求全過程中流過ab棒的電量?第7頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五1.分析電源與電路關系解題規(guī)律:楞次定律或右手定則,
全電路或部分歐姆定律解題關鍵:畫等效電路(串并聯(lián)關系)
理清U、I、P、q與R的關系解題策略:2.分析力與運動關系解題規(guī)律:牛頓第二定律,先右手定則再左手定則
F安F合=maE、I變V變a變當a=0時Vm,且V、E、I、F安、F外均恒定當a恒定時V、E、I、F安、F外均與t成線性關系3.分析功與能量關系解題規(guī)律:動能定理,能量守恒解題關鍵:W安克=△E電=Q熱
(純電阻電路)解題關鍵:瞬態(tài)動態(tài)穩(wěn)態(tài)第8頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五審題訓練6、7第9頁,共12頁,2022年,5月20日,11點54分,星期五導體棒運動V安培力F安
感應電動勢E力電磁綜合電磁感應電源與電路力與運動感應電流I功與能量W安克=△E電=Q熱W合=
△EK△E增=△E減第10頁,共12頁,2
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