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1、電磁感應問題的綜合應用0101020203030404 課堂互動課堂互動 題組剖析題組剖析 規(guī)范解答規(guī)范解答 課堂互動課堂互動應用動力學知識和功能關系解決力、電綜合問題與解決純力學問題的分析方法相似,動力學中的物理規(guī)律在電磁學中同樣適用,分析受力時只是多了個安培力或電場力或洛倫茲力。題組剖析題組剖析典例 (20分) (2016渝中區(qū)二模)如圖,電阻不計的相同的光滑彎折金屬軌道MON與MON均固定在豎直面內,二者平行且正對,間距為L1 m,構成的斜面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磁場中,磁感應強度大小均為B0.1 T。t0時,將長度也為L,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。(g取10 m/s2,不計空氣阻力,軌道與地面絕緣)求:(1)t時刻桿ab產生的感應電動勢的大小E;(2)在t2 s時將與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 桿的質量m以及放上桿cd后ab桿每下滑位移s1 m回路產生的焦耳熱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桿在導軌上,ab桿做勻加速直線運動,由牛頓第二定律得mgsin ma(2分)t時刻速度為vat(1分)由法拉第電磁感應定律得EBLv(1分)聯(lián)立解得E0.5t V(1分)(2)t2 s時ab桿產生的感應電動勢的大小E0.5t V1 V (1分)回路中感應電流I (2分)解得I5 A(1分)轉到上頁轉到下頁轉回原題題組剖析題組剖析對cd桿,由平衡條件得mgsin 30BIL(2分)解得m0.1 kg(2分)因為ab、cd桿完全相同,故ab桿的質量也為m0.1 kg(1分)放上cd桿后,ab桿受力也平衡,做勻速運動,對ab、cd桿組成的系統(tǒng)根據能量守恒定律得Qmgssin 30(2分)解得Q0.5 J(2分)答案(1)0.5t V(2)0.1 kg0.5 J轉到上頁轉回原題