寒风冷雨的我 幼苗
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(1)回路中的总电阻为:R总=[3/2R
当导体棒ab以速度V匀速下滑时棒中的感应电动势为:E=BLV
此时棒中的感应电流为:I=
E
R总]
此时回路的总电功率为:P电=I2R总
此时重力的功率为:P重=mgVsinθ.
据题给条件有:P电=[3/4P重
解得:I=
mgVsinθ
2R],B=
3
2L
mgRsinθ
2V
(2)设导体棒ab与导轨间的滑动摩擦力大小为f,根据能的转化和守恒定律可知:
P重=P电+fV
则有 [1/4mgVsinθ=fV
解得:f=
1
4mgsinθ
导体棒ab减少的重力势能等于增加的动能、回路中产生的焦耳热以及克服摩擦力做功的和:
mgsinθ•x=
1
2mV2+Q+fx
解得:Q=
3
4]mgsinθ•x-[1/2mV2
(3)S断开后,回路中的总电阻为:R总′=2R
设这一过程经历的时间为△t,这一过程回路中的平均感应电动势为
.
E],通过导体棒ab的平均感应电流为
.
I,导体棒ab下滑的距离为S,则:
.
E=[△Φ/△t]=[BLS/△t],
.
I=
.
E
R总′=[BLS/2R△t]
得:q=
.
I△t=[BLS/2R]
解得:S=
4q
3
2VR
mgsinθ
答:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小
3
2L
mgRsinθ
2V,达到稳定状态后导体棒ab中的电流强度I为
mgVsinθ
2R;
(2)如果导体棒ab从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态,在这一过程中回路中产生的电热是[3/4]mgsinθ•x-[1/2mV2;
(3)导体棒ab达到稳定状态后,断开开关S,从这时开始导体棒ab下滑一段距离后,通过导体棒ab横截面的电量为q,这段距离是
4q
3
2VR
mgsinθ].
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 解答本题关键是通过分析功率关系,求出磁感应强度和摩擦力,是电磁感应与电路结合的题目,明确电路的结构解决问题.同时,对于感应电量,要很熟练地根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式q=It进行推导.
1年前
你能帮帮他们吗