题目内容
(1)ab杆匀速运动的速度v1;
(2)ab杆所受拉力F,
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?
【答案】分析:(1)根据法拉第电磁感应定律,求出感应电动势大小;再由左手定则,来判定安培力的方向,根据受力平衡,即可求解;
(2)对ab杆受力分析,从而由平衡方程,即可求解;
(3)根据ab杆匀速运动,可求出运动的距离;再由整个过程中运用能量守恒,可得出,焦耳热等于克服安培力所做的功,即可求解.
解答:解:(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,
大小为E=BLv1
cd杆中的感应电流方向为d→c.cd杆受到的安培力方向水平向右
安培力大小为
cd杆向下匀速运动,有mg=μF安②
解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为
(2)ab杆所受拉力

(3)设cd杆以v2速度向下运动h过程中,ab杆匀速运动了s距离
∵
.
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功
解得:
答:(1)ab杆匀速运动的速度
;
(2)ab杆所受拉力力
,
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为
.
点评:考查法拉第电磁感应定律、左手定则、平衡方程、能量守恒定律等规律的应用,强调受力分析的正确性,同时突出克服安培力所做的功等于产生的焦耳热.
(2)对ab杆受力分析,从而由平衡方程,即可求解;
(3)根据ab杆匀速运动,可求出运动的距离;再由整个过程中运用能量守恒,可得出,焦耳热等于克服安培力所做的功,即可求解.
解答:解:(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,
大小为E=BLv1
cd杆中的感应电流方向为d→c.cd杆受到的安培力方向水平向右
安培力大小为
cd杆向下匀速运动,有mg=μF安②
解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为
(2)ab杆所受拉力
(3)设cd杆以v2速度向下运动h过程中,ab杆匀速运动了s距离
∵
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功
解得:
答:(1)ab杆匀速运动的速度
(2)ab杆所受拉力力
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为
点评:考查法拉第电磁感应定律、左手定则、平衡方程、能量守恒定律等规律的应用,强调受力分析的正确性,同时突出克服安培力所做的功等于产生的焦耳热.
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