高中物理克服安培力做功中的速度与位移关系_第1页
高中物理克服安培力做功中的速度与位移关系_第2页
高中物理克服安培力做功中的速度与位移关系_第3页
高中物理克服安培力做功中的速度与位移关系_第4页
高中物理克服安培力做功中的速度与位移关系_第5页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、x :克服安培力做功中的速度与位移关系Rx :Rx :袁晓光杨方华 (河北省武安市第一中学,河北在高考总复习资料绿色通道第十二章电磁感应的 知识点中出现这样一道题(例邯郸 056300 )“电磁感应中的图像问题”7 )。【例】如图所示,边长为 L,具有质量的钢性正方形导线框 上,线框的总电阻为 R,虚线表示一匀强磁场的边界,宽为 度为B,方向竖直向下,线框以 V。的初速度沿光滑的水平面进入磁场,已知 边刚进入磁场时通过导线框的电流为I。,试在i-x坐标上定性画出此后流过导线框的电流i随坐标位置x变化的图像。【解析】在这本资料中给出的图像分别为:图a、图b、图c。(1) 线框还没有进入(或恰好进

2、入)磁场时,速度就减小为0,对应的图像为图a,(2) 线框不能完全通过(或恰好完全通过)磁场时,速度就减小为(3) 线框能完全通过磁场时,且速度不为0,对应的图像为图c,abed位于光滑水平面S(SL),磁感应强ab;x X XIXXXV0XXXIXXX0,对应的图像为图b.Rx :Rx :不应该是曲线(若i-t图像在这本资料中所给的答案是错误的,我认为i-x图像是直线,应该是对的)。图乙、图丙”【更正】“我给出的图像分别为:图甲、Rx :Rx :1011-IlL S,XO x图乙IoIl0-I2-I1【证明】只有线框进入或穿出条形磁场区域时才产生感应电动势,才会受到安培阻力, 线框进入磁场的

3、距离为 x时,E=BL V=_E_ R感应电动势:感应电流:安培力:= BIL2, 2 B L vR在t+?t时间内,由动量定理 -F?t=m?vL S S+Li忆 X0 x图 丙X0=S+LRx :r2| 2求和得匕V氏二=Rb2l2 .x 二 mv0 一 mvR解得:b2l2x = mv0-mv(1)x为进入或离开磁场过程中走的位移(受安培力作用时走的距离),V为移动了 x时刻的速度。由(1)式可得V与x成线性关系, 同样E( BL V )与X也成线性关系, 同理可得i(bLv )与X也成线性关系,b2l2RI0R IR=m m一BL BL得I=I牟xmR斜率为B3L3mR2因此在前面的图

4、像题中I应与x成线性关系;同时安培力f(BIL)与x也成线性关系。定性分析如下图:由此可以看出在解题时便可以应用动能定理了:fl f2 1 2 1 2 -x mv2 mv2 2 2例1.如图所示,在一磁感应强度为B的均匀磁场中有一 U形导线框abed,线框宽度为L,线框固定于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef是质量为m垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、ed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 v,则ef运动的最大距离为多少?XXXX X X X X XXXXX X X XXXXX X X X X X解:在ef向右运动的过程中,由于

5、只受向左的安培力作用,将减速向右运动,最后停止。 设ef运动的最大距离为 x。f + f11根据动能定理,由公式(2) - -1 丄x = mvf - 一 mv:222f12可得 x = 0 mv22b2l2例2(2007江苏)、如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感强度 B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长I = 0.2m、质量n=0.1kg、电阻R=0.1的正方形线框 MNO以Vo=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场.求:(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数 解:由题意可知,线框最终的速度为零

6、, 离为X。根据动能定理由公式(2)*彳2 1 2 1 2- -xmv2mq2 21 22mv0可得2x=0 一2 2B l V01mvoR解得-b2|27(m)n.设整个过程中有安培力作用时线框通过的总距卩寓 M 1i XKJ XNJ X 4)IIi11I.1-iUK X : 僅::-1*叫x:1l pIJ.K. K ! N !1铲I::K申I1; M |K;:寓jl5:-胃:1 |1申II1IIIIaBx X .1 Kh XMtK ii MK i 申i1卜9t1ki1t* so-K f XM II KM 1b F i1 111|1X V4P*I申 I9*X 4 V | 申lx X 1 It又由已知得,线框穿过条形磁场区域的个数为xn =2d解得n 4.4所以线框可穿过4个完整条形磁场区域。总结:在只克服安培力做功情况下,速度V、电动势E(BLv)、电流f(BIL)都与位移x (受安培

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论