浙江在线
都市 论坛 | 教育 | 留学 | 女性 | 旅游 | 时尚 | 休闲 | 美食 | 健康 | 人文 | 高考 | 茶网 | 数码 | 西博 | 美术 
2006高考倒计时 
浙江本地
全国各地
新闻榜眼
现场见证
各科辅导
试题中心
作文总汇
心理按摩
院校动态
专业搜索
填报技巧
大学排行
高考周刊
招办主任在线咨询
考生论坛
在线问答
试题搜索 更多
·化学高考模拟试卷(杭高)
·历史高考模拟试卷(杭师院附高)
·英语高考模拟试卷(杭外)
·2005年高考语文试题(浙江卷)
·2005年高考英语试题(浙江卷)
·2005年高考理综试题(浙江卷)
高考政策 更多
·安徽2008年高考方案出台 志愿填报三大调整
·山西第一志愿平行今年不施行 6月9日开报志愿
·广东08年高考政策出台 作弊者下年也不能高考
·沪继续一次性补贴被部分外地高校录取考生
·政策调整 一批本科A段设三个平行志愿
·慧眼识“珠”非名校 选报大学实惠更重要
高考114 更多
·复旦大学浙江招生宣传组联系方式
·2007外省高校咨询信息
·南京大学浙江招生组联系方式
·热点问答
·985工程高校
·浙江省高职高专重点专业一览
主持:曹漪洁
电话:+86-0571-85310383
编辑:裘竹如
电话:+86-0571-85310383
企划:吴文建
电话:+86-0571-85310982
QQ:16243839
您当前的位置 :浙江在线 > 考试频道 > 高考 > 应试指导 > 理化生 正文  
    
08年高考物理辅导:解决电磁感应中切割问题

  (II)以下电路中均为双杆切割,电路中本身没有电源

  1.双杆切割磁感线,不受其他外力作用,初速度不为零,导轨始终同宽。

  思路:因为安培力总是阻碍相对运动,一根杆做减速运动,另一根杆做加速运动。只要两根杆速度不一样,两杆各自产生的感应电动势就不相同,回路中一定会有感应电流,产生安培力,从而有加速度,使一杆速度继续减小而另一杆速度继续增大。直到两杆速度相同,两杆各自产生的感应电动势相同,回路中不再有感应电流,安培力为零,没有加速度,速度不再改变,两杆将保持这样的速度匀速运动下去。在整个运动过程中,两杆各自受到的安培力方向相反、大小相等,即双杆所受安培力的合力为零,符合动量守恒的条件。在这个过程中安培力总是阻碍相对运动,使两杆的速度趋于一致,回路电流减小,亦即为负反馈的原理,解决的关键在于最终回路电流为零。

  例4、如图,两根间距为L光滑金属导轨(不计电阻),由一段圆弧部分和一段无限长的水平段部分组成。其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨水平段上静止放置一金属棒cd,质量2m,电阻2r;另一个质量为m电阻为r的金属棒ab,从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段,圆弧段MN半径为R,所对应的圆心角为60o,求:

  (1)ab棒在进入磁场区的速度是多大?此时棒中电流是多少?

  (2)cd棒能达到的最大速度是多大?

  (3)cd棒达到最大速度的过程中,cd棒所产生的电热是多少?

  解析:(1)ab棒由静止从M滑下到N的过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以到N处速度可求,进而可求ab棒切割磁感线时产生的感应电动势和回路中的感应电流ab棒由M下滑到N的过程中,机械能守恒:

  mgR(1-cos60°)=-mv2 ①

  解得v=-

  进入磁场区的瞬间,回路电流强度为:I=-=- ②

  (2)设ab棒与cd棒所受安培力的大小为F,安培力作用时间为t,ab棒在安培力作用下做减速运动,cd棒在安培力作用下做加速运动,当两棒速度达到相同v'时,电路中的电流为零,安培力为零,cd棒达到了最大速度,运用动量守恒,得:mv=(2m+m)v'③,解得v'=--

  (3)系统释放热量等于系统机械能减少量,故有:

  Q总=-mv2--·3mv'2 ④

  解得Q总=-mgR

  因为ab棒与cd棒为同一个串联回路,所以电流强度总是相同的,

  由Q=I2Rt,∴-=-⑤,即

  Qcd=-Q总

  Qcd=-mgR (完毕)

  2.双杆切割磁感线,不受其他外力作用,初速度不为零,导轨不同宽度。

  思路:因为安培力总是阻碍相对运动,一根杆做减速运动,另一根杆做加速运动。只要两根杆各自产生的感应电动势不同E=BvL,回路中一定会有感应电流,产生安培力,从而有加速度,使一杆速度继续减小而另一杆速度继续增大。直到两杆各自产生的感应电动势相同,回路中不再有感应电流,安培力为零,没有加速度,速度不再改变。两杆将保持这样的速度匀速运动下去,此时需要的条件是两杆电动势相同,E1=Bv1L1,E2=Bv2L2所以-=-。全程安培力总是阻碍相对运动,使回路中的电流越来越小,趋于零,是负反馈的原理。

  注意:在这类问题中,尽管只受安培力不受其他外力,但是解题时不能使用动量守恒定律,因为双杆所受的安培力方向相反但大小不同,即双杆所受安培力的合力不为零,不符合动量守恒的条件。解题时应该使用:Bv1L1=Bv2L2①

  与-②相结合解题。

相关稿件  
·高考物理:解决电磁感应中切割问题
·2008年高考物理复习:巧用能量守恒定律
·08年高考物理复习:动量能量综合命题趋势
·高考物理复习:动量能量综合命题趋势
·08年高考物理复习:动量能量综合命题趋势
 考试宝典 在线咨询 | 论坛入口
高考 考研 自考 成考 中考 司考 艺术
四六级 TOEFL GRE IETLS GMAT PETS MBA
在职 口笔译 注会 职称 公务员 计算机 其他
 连线专家
 [蒋昶华] 中学生赴澳可免雅思吗?
 [王薇] 出国留学为什么持续升温?
 [桑坚信] 解读尖子生为何栽跟斗?


增值电信业务经营许可证:浙B-20050026 | 广告经营许可证号:3300008000006 | 浙ICP备05002140号 | 信息网络传播视听节目许可证:1105110

网站简介 |  网站顾问 |  网站律师 |  版权声明 |  广告刊登 |  技术支持 |  联系我们

    浙江网媒 [添加] |  友情链接 [添加]     
© 浙江在线新闻网站版权所有,保留所有权利