電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化和守恒

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1 1、分析電磁感應(yīng)中機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化，理解、分析電磁感應(yīng)中機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)化，理解電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化與守恒電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化與守恒2 2、通過探究和分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中克服安培力、通過探究和分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中克服安培力做功的情況，探究其中的規(guī)律認(rèn)識物理變化做功的情況，探究其中的規(guī)律認(rèn)識物理變化的因果關(guān)系和制約因素的因果關(guān)系和制約因素探究探究 如圖所示，設(shè)運(yùn)動的導(dǎo)體如圖所示，設(shè)運(yùn)動的導(dǎo)體abab的長為的長為L L，水，水平向右速度為平向右速度為V V，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B B，閉合，閉合電路的總電阻為電路的總電阻為R R，探究為了保持導(dǎo)體棒，探究為了保持導(dǎo)體

2、棒勻速運(yùn)勻速運(yùn)動動，外力所做的功外力所做的功W W外外和和感應(yīng)電流的電功感應(yīng)電流的電功W W電電關(guān)系關(guān)系R Ra ab bW W外外=W=W電電W W外外和和W W電電關(guān)系：關(guān)系：注意：注意： （1 1）安培力做什么功？）安培力做什么功？ （2 2）它與電功是什么關(guān)系？）它與電功是什么關(guān)系？F F外外F F安安I I結(jié)論結(jié)論: : 1.1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能產(chǎn)生的電能是外力是外力克克服安培力做功服安培力做功轉(zhuǎn)化而來的，克服安培力做了轉(zhuǎn)化而來的，克服安培力做了多多少少的功，就有的功，就有多少多少電能生成，而這些電能又通電能生成，而這些電能又通過感應(yīng)電流做功，轉(zhuǎn)化成其他形式

3、的能量。過感應(yīng)電流做功，轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。2.2.安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別：安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別：電磁感應(yīng)的過程，同時總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和電磁感應(yīng)的過程，同時總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，守恒，當(dāng)外力克服安培力做功時，就有其它形當(dāng)外力克服安培力做功時，就有其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時，就有式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。 能量守恒和轉(zhuǎn)化規(guī)律是自然界中最普遍的能量守恒和轉(zhuǎn)化規(guī)律是自然界中最普遍的規(guī)律之一，所以在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中也伴隨著能量規(guī)律之一，所以在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中也伴隨著能量轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。產(chǎn)生產(chǎn)生和和維持

4、維持感應(yīng)電流的過程就是其它形式感應(yīng)電流的過程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能過程。的能量轉(zhuǎn)化為電能過程。 其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過程實(shí)質(zhì)就是其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過程實(shí)質(zhì)就是安培力做負(fù)功安培力做負(fù)功的過程。克服安培力做多少功，就的過程?？朔才嗔ψ龆嗌俟?，就有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能。（電源內(nèi)部）有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能。（電源內(nèi)部） 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電磁感應(yīng)現(xiàn)象中生成的電能又會通過負(fù)載生成的電能又會通過負(fù)載轉(zhuǎn)化成其他形式的能量（電源外部）轉(zhuǎn)化成其他形式的能量（電源外部）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系1 1、產(chǎn)生電能過程：（電源）、產(chǎn)生電能過程：（電源）（1 1）導(dǎo)體

5、做加速運(yùn)動過程中：）導(dǎo)體做加速運(yùn)動過程中： 外力移動導(dǎo)體所做的功，一部分用于克外力移動導(dǎo)體所做的功，一部分用于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能，服安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能，另一部分用于增加導(dǎo)體的動能另一部分用于增加導(dǎo)體的動能W W外外-W-W安安=E=EK KW W安安=E=E電電動能定理動能定理（2 2）導(dǎo)體做勻速運(yùn)動過程中：）導(dǎo)體做勻速運(yùn)動過程中： 導(dǎo)體做勻速移動時，導(dǎo)體做勻速移動時，外力等于安培力外力等于安培力，所以外力移動導(dǎo)體所做的功，全部用于克服所以外力移動導(dǎo)體所做的功，全部用于克服安培力做功，安培力做功，能量全部轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能量全部轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能。能

6、。W W外外=W=W安安W W安安=E=E電電 2 2、消耗電能過程：（負(fù)載）、消耗電能過程：（負(fù)載） 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中生成的電能在閉合回路中電磁感應(yīng)現(xiàn)象中生成的電能在閉合回路中又會通過負(fù)載消耗，生成其他形式的能量。又會通過負(fù)載消耗，生成其他形式的能量。 如果負(fù)載是純電阻電路，那么電能轉(zhuǎn)化如果負(fù)載是純電阻電路，那么電能轉(zhuǎn)化成熱能成熱能 如果負(fù)載是非純電阻電路，那么電能轉(zhuǎn)如果負(fù)載是非純電阻電路，那么電能轉(zhuǎn)化成熱能和其他形式的能量（機(jī)械能）化成熱能和其他形式的能量（機(jī)械能）E E電電=Q=QE E電電=Q+E=Q+E其他其他1 1、如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度、如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2TB=0.2T，

7、金屬棒，金屬棒abab向向右勻速運(yùn)動，右勻速運(yùn)動，v=5m/sv=5m/s，L=40cmL=40cm，電阻電阻R=0.5R=0.5, ,其余電阻不計，摩擦也不計，試求：其余電阻不計，摩擦也不計，試求：（1 1）感應(yīng)電動勢的大小）感應(yīng)電動勢的大小 （2 2）感應(yīng)電流的大小和方向）感應(yīng)電流的大小和方向（3 3）金屬棒安培力大小和方向）金屬棒安培力大小和方向（4 4）感應(yīng)電流的功率）感應(yīng)電流的功率（5 5）拉力的功率）拉力的功率R RB Ba ab bv v2 2、如圖所示，一導(dǎo)軌、如圖所示，一導(dǎo)軌PMPM，NQNQ，水平固定在一個豎，水平固定在一個豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌上跨放一根質(zhì)量為直向下的

8、勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌上跨放一根質(zhì)量為m m的金屬棒的金屬棒abab，MNMN之間接一電阻，它們的電阻分別之間接一電阻，它們的電阻分別是是R R和和r r，導(dǎo)軌的其余部分的電阻不計。若沿水平，導(dǎo)軌的其余部分的電阻不計。若沿水平向右使金屬棒向右使金屬棒 abab獲得一初速度獲得一初速度v v0 0，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求：求：（1 1）分析金屬棒）分析金屬棒abab的運(yùn)動情況的運(yùn)動情況（2 2）在金屬棒）在金屬棒abab中產(chǎn)生的熱量和電路中總熱量。中產(chǎn)生的熱量和電路中總熱量。R RB Ba ab bv v0 0M MP PN NQ Qr r在較復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解焦在較復(fù)雜的電

9、磁感應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解焦耳熱的問題。尤其是耳熱的問題。尤其是變化的安培力變化的安培力，不能直接，不能直接由由 Q=I2Rt 解，用解，用能量守恒能量守恒的方法就可以不必的方法就可以不必追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié)，追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié)，只需弄清只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑，注意分清有多少種形式的能能量的轉(zhuǎn)化途徑，注意分清有多少種形式的能在相互轉(zhuǎn)化在相互轉(zhuǎn)化，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解，而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn)，只需從全過解，而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn)，只需從全過程考慮，不涉及電流的產(chǎn)生過程，計算簡便。程考慮，不涉及電流的產(chǎn)生過程，計算簡便。這樣用守恒定

10、律求解的方法最大特點(diǎn)是省去許這樣用守恒定律求解的方法最大特點(diǎn)是省去許多細(xì)節(jié)，解題簡捷、方便。多細(xì)節(jié)，解題簡捷、方便。 042.08042.08年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查（一）年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)查（一）15 15 15（14分）如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬分）如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌MN和和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻，電阻R=0.4，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.1kg、電阻、電阻r=0.1的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計，的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度整個裝置處在磁感

11、應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計時，若之由靜止起做勻加速運(yùn)動并開始計時，若5s末理想電末理想電壓表的讀數(shù)為壓表的讀數(shù)為0.2V.求：求：（1）5s末時電阻末時電阻R上消耗的電功率；上消耗的電功率；（2）金屬桿在）金屬桿在5s末的運(yùn)動速率；末的運(yùn)動速率；（3）5s末時外力末時外力F的功率的功率.FMVRQNP3 3、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的水平方向的勻強(qiáng)磁的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平場中豎

12、直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直導(dǎo)軌寬面垂直導(dǎo)軌寬L L，其上端跨接一阻值為，其上端跨接一阻值為R R 的電阻的電阻( (導(dǎo)軌電阻不計導(dǎo)軌電阻不計) )一金屬棒一金屬棒a a的電阻為的電阻為R R，質(zhì)量分別，質(zhì)量分別為為 m m，它與導(dǎo)軌相連，讓金屬棒，它與導(dǎo)軌相連，讓金屬棒a a由某以高度靜止由某以高度靜止釋放，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，求：釋放，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，求：（1 1）分析金屬棒）分析金屬棒a a的運(yùn)動情況的運(yùn)動情況（2 2）金屬棒）金屬棒a a的最大速度的最大速度v vm m（3 3）如果金屬棒下落高度）如果金屬棒下落高度h h時時 達(dá)到最大速度，那么在達(dá)到最大速度，那么在 這個過程

13、中電路生成的這個過程中電路生成的 總熱能和金屬棒總熱能和金屬棒a a生成生成 的熱能的熱能R Ra a作業(yè)作業(yè)1.1.如圖所示，電動機(jī)牽引一根原來靜止的，質(zhì)如圖所示，電動機(jī)牽引一根原來靜止的，質(zhì)量量m=0.1kgm=0.1kg的導(dǎo)體的導(dǎo)體MNMN，其電阻，其電阻R=1R=1，導(dǎo)體棒架在，導(dǎo)體棒架在處于磁感應(yīng)強(qiáng)度處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1TB=1T，豎直放置的框架上，框架，豎直放置的框架上，框架寬寬L=1mL=1m；當(dāng)導(dǎo)體棒上升；當(dāng)導(dǎo)體棒上升h=3.8mh=3.8m時獲得穩(wěn)定的速度，時獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為12J12J，電動機(jī)牽引棒時，電壓，電動機(jī)牽引棒時，電壓表、電流表的讀

14、數(shù)分別為表、電流表的讀數(shù)分別為7V7V、1A1A，電動機(jī)內(nèi)阻，電動機(jī)內(nèi)阻r=1r=1，不計框架電阻及一切摩擦，不計框架電阻及一切摩擦，g g取取10m/s10m/s2 2，求求: :(1)(1)棒能達(dá)到的棒能達(dá)到的穩(wěn)定穩(wěn)定速度速度v v(2)(2)棒從靜止到達(dá)到穩(wěn)定速棒從靜止到達(dá)到穩(wěn)定速度所需要的時間度所需要的時間t tA AV VM MN NR R1 1B Ba ab bM MP PN NQ Q5 5、如圖所示，在水平絕緣平面上固定足夠長的平行光滑金、如圖所示，在水平絕緣平面上固定足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計），導(dǎo)軌左端連接一個阻值為屬導(dǎo)軌（電阻不計），導(dǎo)軌左端連接一個阻值為R R的電

15、阻，的電阻，質(zhì)量為質(zhì)量為m m的金屬棒的金屬棒( (電阻不計電阻不計) )放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁垂直且與導(dǎo)軌接觸良好整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，在用水平恒力場方向與導(dǎo)軌平面垂直，在用水平恒力F F把金屬棒從靜止把金屬棒從靜止開始向右拉動的過程中，下列說法正確的是開始向右拉動的過程中，下列說法正確的是( )( )A A恒力恒力F F與安培力做的功之和等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬與安培力做的功之和等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動能和棒獲得的動能和B B恒力恒力F F做的功一定等于克服安培力做的功與電路中產(chǎn)

16、生的做的功一定等于克服安培力做的功與電路中產(chǎn)生的電能之和電能之和C C恒力恒力F F做的功一定等于克服安培力做的功一定等于克服安培力 做的功與金屬棒獲得的動能之和做的功與金屬棒獲得的動能之和D D恒力恒力F F做的功一定等于電路中產(chǎn)生做的功一定等于電路中產(chǎn)生 的電能與金屬棒獲得的動能之和的電能與金屬棒獲得的動能之和R RF F6 6、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌角，導(dǎo)軌與固定電阻與固定電阻R R1 1和和R R2 2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面有一導(dǎo)體棒面有一導(dǎo)體棒abab，質(zhì)量為，質(zhì)量為m m，導(dǎo)體棒的電阻與固，導(dǎo)體

17、棒的電阻與固定電阻定電阻R R1 1和和R R2 2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為因數(shù)為，導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒abab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為度為V V時，受到安培力的大小為時，受到安培力的大小為F F此時此時（A A）電阻）電阻R R1 1消耗的熱功率為消耗的熱功率為FvFv3 3（B B）電阻）電阻 R R2 2消耗的熱功率為消耗的熱功率為 FvFv6 6（C C）整個裝置因摩擦而消耗）整個裝置因摩擦而消耗 的熱功率為的熱功率為mgvcosmgvcos（D D）整個裝置消耗的機(jī)械功）整個裝置消耗的機(jī)械功 率為（率為（F Fm

18、gcosmgcos）v vR R1 1B Ba ab bR R2 2v v7 7、在光滑絕緣水平面上，一邊長為、在光滑絕緣水平面上，一邊長為10cm10cm、電阻、電阻11、質(zhì)量、質(zhì)量0.1kg0.1kg的正方形金屬框的正方形金屬框abcdabcd以以 V V0 0=6m/s=6m/s的速度向一有界的勻強(qiáng)磁場滑去，磁的速度向一有界的勻強(qiáng)磁場滑去，磁場方向與線框面垂直，場方向與線框面垂直，B=0.5TB=0.5T，當(dāng)線框全部，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場時，線框中已放出了進(jìn)入磁場時，線框中已放出了1.0J1.0J的熱量，的熱量，則當(dāng)線框則當(dāng)線框abab邊剛穿出磁場的瞬間，線框中電邊剛穿出磁場的瞬間，線框中

19、電流的瞬時功率為流的瞬時功率為 ，加速度大小為，加速度大小為_。a ab bc cd d028.028.上海普陀區(qū)上海普陀區(qū)0808年年1 1月期末調(diào)研試卷月期末調(diào)研試卷20 20 20、（、（12分）如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)分）如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側(cè)相距為，在磁場區(qū)域的左側(cè)相距為L處，有一邊處，有一邊長為長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面，且線框平面與磁場方向垂直?，F(xiàn)使線框以速度與磁場方向垂直。現(xiàn)使線框以速度

20、V勻速穿過磁場區(qū)勻速穿過磁場區(qū)域。若以初始位置為計時起點(diǎn)，規(guī)定域。若以初始位置為計時起點(diǎn)，規(guī)定B垂直紙面向里垂直紙面向里時為正，時為正，（1）試畫出線框通過磁場區(qū)域過程中，線框中的磁）試畫出線框通過磁場區(qū)域過程中，線框中的磁通量通量與前進(jìn)的時間與前進(jìn)的時間t之間的函數(shù)關(guān)系；之間的函數(shù)關(guān)系； （2）求線框在通過磁場過程中）求線框在通過磁場過程中,線框中電流的最大值線框中電流的最大值;（3）求線框在通過磁場過程中）求線框在通過磁場過程中,拉力功率的最大值；拉力功率的最大值；（4）在此過程中，線框中產(chǎn)生的熱量）在此過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q。解：解：(1)LLLBLB0)V/L( t )BL(2 1

21、24 2見圖見圖(2)線框穿過兩磁場分界區(qū)域過程中電流最大線框穿過兩磁場分界區(qū)域過程中電流最大RBLVREIMAX22(3)R/VLBBILFF22安422R/VLBFVP2224(4) 線框進(jìn)入左磁場和穿過線框進(jìn)入左磁場和穿過右磁場過程中的感應(yīng)電流右磁場過程中的感應(yīng)電流I1RBLVREI1R/VLBRtIRtIQQQM32221216228 8、位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框、位于豎直平面內(nèi)的矩形平面導(dǎo)線框abcdabcd，abab長長L L1 1=1.0m=1.0m，bcbc長長L L2 2=0.5m=0.5m，線框的質(zhì)量，線框的質(zhì)量m=0.2kgm=0.2kg，電，電阻阻R=2.R=2.

22、其下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的上其下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的上下邊界間距離為下邊界間距離為H H，HLHL2 2，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0TB=1.0T，如圖所示，線框的，如圖所示，線框的cdcd邊從離磁場區(qū)域的邊從離磁場區(qū)域的上邊界的距離為上邊界的距離為h=0.7mh=0.7m處自由下落，已知在線框處自由下落，已知在線框的的cdcd邊進(jìn)入磁場以后，邊進(jìn)入磁場以后，abab邊到達(dá)上邊界之前線框邊到達(dá)上邊界之前線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值。求：的速度已達(dá)到這一階段的最大值。求： 從線框開始下落到從線框開始下落到cdcd邊剛剛邊剛剛 到達(dá)磁場區(qū)域下邊界的過程到達(dá)磁場區(qū)

23、域下邊界的過程 中，磁場作用于線框的安培中，磁場作用于線框的安培 力做的總功為多少？以及這力做的總功為多少？以及這 一瞬間重力的功率？一瞬間重力的功率？ ( (取取g=10m/sg=10m/s2 2) ) a ab bc cd dh hH H030.030.揚(yáng)州市揚(yáng)州市07-0807-08學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研試卷學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研試卷17 17 17如圖所示，一邊長如圖所示，一邊長L = 0.2m，質(zhì)量，質(zhì)量m1 = 0.5kg，電，電阻阻R = 0.1的正方形導(dǎo)體線框的正方形導(dǎo)體線框abcd，與一質(zhì)量為，與一質(zhì)量為m2 = 2kg的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連。起初的物塊通過輕質(zhì)細(xì)

24、線跨過兩定滑輪相連。起初ad邊距磁場下邊界為邊距磁場下邊界為d1 = 0.8m，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T，磁，磁場寬度場寬度d2 =0.3m，物塊放在傾角，物塊放在傾角=53的斜面上，物的斜面上，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.5?，F(xiàn)將物塊由靜止釋。現(xiàn)將物塊由靜止釋放，經(jīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)放，經(jīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)當(dāng)ad邊從磁場上邊緣穿出時，邊從磁場上邊緣穿出時，線框恰好做勻速運(yùn)動。線框恰好做勻速運(yùn)動。(g取取10m/s2, sin53=0.8, cos53= 0.6）求：）求：（1）線框）線框ad邊從磁場上邊緣穿出時繩中拉力的功率邊從磁場上邊緣穿出時繩中拉力的功率;（2

25、）線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時速度的大??；）線框剛剛?cè)窟M(jìn)入磁場時速度的大??；（3）整個運(yùn)動過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。）整個運(yùn)動過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。解：解：d1d2badcm2（1）由于線框勻速出磁場，則對）由于線框勻速出磁場，則對m2有：有：022Tcosgmsingm 得得 T=10N對對m1有：有：01BILgmT又因?yàn)橛忠驗(yàn)镽BLvI 聯(lián)立可得：聯(lián)立可得：m/s22212RLBgm)cos(singmv 所以繩中拉力的功率所以繩中拉力的功率P=Tv=20W 9 9、如右圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、如右圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎的水平方向的勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，

26、磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直導(dǎo)軌上直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直導(dǎo)軌上端跨接一阻值為端跨接一阻值為R R的電阻的電阻( (導(dǎo)軌電阻不計導(dǎo)軌電阻不計) )兩金屬棒兩金屬棒a a和和b b的的電阻均為電阻均為R R，質(zhì)量分別為，質(zhì)量分別為m ma a2 210102 2 kg kg和和m mb b1 110102 2 kg kg，它們與導(dǎo)軌相連，如右圖并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動閉合開它們與導(dǎo)軌相連，如右圖并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動閉合開關(guān)關(guān)S S，先固定，先固定b b，用一恒力，用一恒力F F向上拉向上拉a a，穩(wěn)定后，穩(wěn)定后a a以以v v1 110 m/s10 m/s的速度勻速運(yùn)動，此時再釋放的速度勻速運(yùn)動，此時再釋放b b，b b恰好能保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌恰好能保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取足夠長，取g g10 m/s10 m/s2 2. .(1)(1)求拉力求拉力F F的大?。坏拇笮?；(2)(2)若將金屬棒若將金屬棒a a固定，讓金屬棒固定，讓金屬棒b b自自由下滑由下滑( (開關(guān)仍