2017-2018学年同步备课人教浙江专版选修 3-2 第四章 习题课:电磁感应中的动力学及能量问题
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图1

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;

(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;

(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.

答案 (1)见解析图 (2) gsin θ-  (3)

解析 (1)如图所示,ab杆受重力mg,竖直向下;支持力FN,垂直于斜面向上;安培力F安,沿斜面向上.

(2)当ab杆的速度大小为v时,感应电动势E=BLv,此时电路中的电流I==

ab杆受到安培力F安=BIL=

根据牛顿第二定律,有mgsin θ-F安=ma

联立解得a=gsin θ-.

(3)当a=0时,ab杆有最大速度:vm=.

电磁感应现象中涉及到具有收尾速度的力学问题时,关键是做好受力情况和运动情况的动态分析:

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