内容正文:
物理
微专题4
动量观点在电磁感应中的应用
动量定理在电磁感应中的应用
空气阻力.木块与箱子内壁间的动摩擦因数为
类型1
(单杆十导轨模型)
4,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速
模型透视
度为g
在导体单杆切割磁感线做变加速运动时,若运用牛
顿运动定律和能量观点不能解决问题,可运用动量
定理巧妙解决问题。
导线框
求解的
应用示例
物理量
绝缘箱立体图
P
电荷量一BIL△t=mu2一mU,q=I△t.
或速度即一BgL=m2一m1
绝缘箱
木块
B2L2u△t
位移
R总
=0-mo'
○导线框
截面图
即
B2122=0-mo
R总
(1)求F的大小:
(2)求=0时刻,箱子右侧壁距磁场边界的最小
BIL△t+F其他△t=m2一mv1
距离;
即一BLq十F其他△t=m2一mw1
(3)若=0时刻,箱子右侧壁距磁场边界的距离
已知电荷量q、F其他(F其他为恒力)
为s(s大于(2)问中最小距离),求最终木块与箱
子的速度大小
时间
BL△+F其他A=mUg一m心,A
R总
=x,
即
BL工十F其他△1=m一mU1,
R总
已知位移x、F其他(F其他为恒力)
典题例析
[例1](2025·云南卷,15)如图所示,光滑水平
面上有一个长为L、宽为d的长方体空绝缘箱,
其四周紧固一电阻为R的水平矩形导线框,箱子
与导线框的总质量为M.与箱子右侧壁平行的磁
场边界平面如截面图中虚线PQ所示,边界右侧
存在范围足够大的匀强磁场,其磁感应强度大小
为B、方向竖直向下.t=0时刻,箱子在水平向右
的恒力F(大小未知)作用下由静止开始做匀加
速直线运动,这时箱子左侧壁上距离箱底五处、
质量为m的木块(视为质点)恰好能与箱子保持
相对静止,箱子右侧壁进入磁场瞬间,木块与箱
子分离;箱子完全进人磁场前某时刻,木块落到
箱子底部,且箱子与木块均不反弹(木块下落过
程中与箱子侧壁无碰撞);木块落到箱子底部时
即撒去F运动过程中,箱子右侧壁始终与磁场
边界平行,忽略箱壁厚度、箱子形变、导线粗细及
火花放电在普通气压及电源功率不太大的情况下,若在两个曲率不大的冷电极之间加上高
·68·电压,测电极间的气体将会被强电场击穿而产生自邀导电,这种现象就是火花放电。这种放电过程产
生的碰撞电离是沿着狭窄而曲折的发光通道进行的,并伴随着火花和爆裂声
第一部分:专题四电路与电磁感应
对点集训
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过
1.(多选)(2025·福建漳州市质检)如图所示,在光
程中,其横截面上通过的电荷量;
滑的水平面上有一方向竖直向下的有界匀强磁
(3)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速
场.磁场区域的左侧,一正方形线框由位置I以
度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生
4.5m/s的初速度垂直于磁场边界水平向右运
的总热量.
动,经过位置Ⅱ,当运动到位置Ⅲ时速度恰为零,
此时线框刚好有一半离开磁场区域.线框的边长
小于磁场区域的宽度.若线框进、出磁场的过程
中通过线框横截面的电荷量分别为q1、92,线框
经过位置Ⅱ时的速度为.则下列说法正确的是
B
××××
×××××
A.g1=q2
B.q1=2q2
C.o=1.0m/s
D.u=1.5m/s
2.(2025·安徽卷,15)如图,平行光滑金属导轨
被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右
端连接阻值为R的定值电阻.水平导轨上足
够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强
磁场,磁感应强度大小为B.某装置从MQ左
侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒
以初速度进入磁场,速度减为0时被锁定;
从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒
仍以初速度进入磁场,速度减为0时被锁
定,以此类推,直到发射第n根相同的导体棒
进入磁场.已知导体棒的质量为,电阻为R,
长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发
射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力、导
轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影
响.求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的
功率;
·69·
物理
动量守恒定律在电磁感应中的应用
类型2
(双杆十导轨模型)
模型透视
双杆模型
“一动一静”:甲杆静止不动,乙杆运动,其实
(I)ab刚越过MP时产生的感应电动势大小;
质是单杆问题,不过要注意问题包含着一个
(2)金属环刚开始运动时的加速度大小;
理
条件
甲杆静止,受力平衡
(3)为使ab在整个运动过程中不与金属环接触,
型
两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆
金属环圆心初始位置到MP的最小距离,
切割磁感线产生的感应电动势是相加还是
[解题指导]
相减;系统动量是否守恒
(1)对金属棒ab由动能定理求uo,再由E=
通常情况下一个金属杆做加
BLo求感应电动势;
速度逐渐减小的加速运动,
(2)分析电路结构求总电阻,由牛顿第二定律
动力学
而另一个金属杆做加速度逐
结合闭合电路欧姆定律求加速度大小:
观点
渐减小的减速运动,最终两
(3)ab不与金属环接触的临界条件是金属棒
金属杆以共同的速度匀速
ab和金属环速度相等时,金属棒ab恰好追上
运动
金属环;应用动量守恒结合动量定理求出金属
析
棒ab与金属环间相对位移,
能量
两杆系统机械能减少量等于
法
观点
回路中产生的焦耳热之和
对于两金属杆在平直的光滑
导轨上运动的情况,如果两金
动量
属杆所受的外力之和为零,则
观点
考虑应用动量守恒定律处理
问题
典题例析
[例2](2024·湖北卷)如图所示,两足够长平行
金属直导轨MN、PQ的间距为L,固定在同一水
平面内,直导轨在左端M、P点分别与两条竖直
固定、半径为L的圆弧导轨相切.MP连线与
直导轨垂直,其左侧无磁场,右侧存在磁感应
强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场.长
为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在
两圆弧导轨的最高点.质量为2m、电阻为6R
的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环,水平
放置在两直导轨上,其圆心到两直导轨的距离
相等.忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环
的可能形变,金属棒、金属环均与导轨始终接
触良好,重力加速度大小为g.现将金属棒ab
由静止释放,求
飞车走壁原理摩托车沿网壁高速行驶时,可认为车在等高的水平面内做匀速圆周运动,受
·70·力分析可知摩托车受重力、摩擦力和侧壁的支持力,三力合力提供车子在水平面内微匀速圆周运动的
向心力,使得车子在网壁上不落下来。
第一部分:专题四电路与电磁感应
对点集训
2.(2025·陕西汉中二模)如图所示,两根由弧形部
1.(2025·辽宁模拟预测)如
分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导
图所示,光滑平行金属导轨
轨平行放置,弧形部分竖直,直线部分水平且左
AB、CD固定在倾角为0的
0
端连线垂直于导轨,导轨间距为L.水平区域
绝缘斜面上,BP、DQ为水
D
abcd有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小
平放置的平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在
为B,细金属杆M、N长度都稍大于L.初始时
B、D两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强
刻,细金属杆M静止在弧形部分距水平导轨高
度为B。、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距
度h处,磁场内的细金属杆N处于静止状态.某
均为L,两金属棒ab、cd的质量分别为m、3m,电
时刻静止释放M杆后,两杆与导轨接触良好且
阻均为R,初始时,金属棒cd垂直静止放置在水
运动过程始终与导轨垂直,两杆在磁场中未碰撞
平导轨上,金属棒ab从倾斜导轨上距底端距离
且N杆出磁场时的速度大小为2g已知M,N
为s处无初速度释放,进入水平直导轨后与棒cd
4
始终没有接触并一直向右运动,不计导轨电阻,
杆的质量分别为m和2m,电阻分别为R和2R,
重力加速度为g,求:
重力加速度为g,感应电流产生的磁场及导轨的
(I)金属棒cd的最大加速度am;
电阻忽略不计.求:
(2)金属棒ab上产生的热量Qb.
M
(1)细金属杆N在磁场内运动过程中最大加速
度的大小和方向;
(2)细金属杆N在磁场内运动过程中产生的焦
耳热Q;
(3)细金属杆N在磁场内运动过程中通过回路
的电荷量q;
(4)初始时刻细金属杆N到ab的最小距离x.
课
·71·
丨物理
课堂评价>高考预测
1.(2025·江苏苏州市期中)如
B
磁感应强度为B.导轨水平段上静止放置一金属
图,方向竖直向下的匀强磁场
棒cd,质量为2m,电阻为2r.另一质量为m、电
中有两根位于同一水平面内的
a
阻为r的金属棒ab,从圆弧段M处由静止释放
足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒αb、
下滑至N处进入水平段,棒与导轨始终垂直且
cd静止在导轨上.t=0时,棒ab以初速度b向右
接触良好,圆弧段MN半径为R,所对圆心角为
运动且不会与cd相碰.运动过程中,ab、cd始终与
60°,重力加速度为g.求:
导轨垂直并接触良好,两者速度分别为ub、ud,通
(1)ab棒在N处进入磁场区速度和棒中的电流;
过ab横截面的电荷量为q,回路中的电流为I,cd
(2)cd棒能达到的最大速度;
棒产生的焦耳热为Q.下列图像中正确的是(
(3)cd棒由静止到最大速度过程中,系统所能释
放的热量.
ab
Cd
A
C
2.(2025·江西南昌联考)
6)
如图所示,两根间距为1
的光滑金属导轨(不计电
M
阻),由一段圆弧部分与
a
C温馨提
一段无限长的水平部分
学习至此,请完成配套训练
微专题4
组成,其水平段加有方向竖直向下的匀强磁场,
高考新动向(四)以新情境为背景考查:电路与电磁感应问题
动向1交变电流在日常生活中的应用
素养训练
素养聚焦
1.(霓虹灯发光现象)有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50本题突现物理学科思
Hz,向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U。=60√2V,试估维品质,初看不难,但
算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?为什么人眼不能看到这种忽明忽暗如果不善于将实际问
:题转化为合理的物理
的现象(人眼视觉暂留时间约。s)?
模型,并灵活运用学过
的有关知识分析求解,
解答是极为困难的,体
现科学态度与责任的
核心素养
·72·
结为什么能打得牢各种各样的结一普通结、“水手结”、“纽带结”、“蝴蝶结”等等一所以能
打得牢,完全是由于摩擦的作用。由于绳索围着自已缠绕着,像绳索围着支架缠绕着一样,所以摩擦力增大
了许多倍。〡物理
2.AC[根据牛顿第二定律有F=ILB=ma,根据法拉第
(3)根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,可得金属棒
电磁感应定律有E=BL,共中1=系解得F-张
从进入磁场到速度达到5m/s时,通过电阻的电荷量为
2R
△Φ
=ma,可知导体棒的速度逐渐减小,且加速度逐渐减小,
Ettt_△ΦBlz
g=It=尺=RRR
⑨
初始时刻安培力大小为
BL心,故A正确,D错误:根据
2R
解得金属棒在磁场下滑的位移
姆定律可知UBLu三之BL心,则电压的最大值
4=器-26m
E
由动能定理有
合BL:故B错误:报播电流的定义式有q=11=
mgasin37r-mgx0s37”-W1=之m话-之m
①
=架票则g与x成正比,北C正瑞]
此过程中电阻产生的焦耳热等于克服安培力做的功,即
考点三
考向1
Q-W
[例3][解析]由于金属棒αb恰能保持静止,说明金属
由⑩①②式解得此过程中电阻产生的焦耳热
棒αb所受安培力方向竖直向上,大小与重力大小相等,
Q=2.95J.
根据左手定则可知金属棒ab中电流方向为αb,根据
[答案](1)0.25(2)8m/s(3)2.95J
右手螺旋定则可知线圈中感应电流的磁场方向向左,与
课堂评价·高考预测
原磁场方向相反,根据楞次定律可知B,增大,故A错
1.B[根据楞次定律可知,左侧小圆和中间大圆产生的感
误;由于BIL=mg且感应电动势E1=IR2=
应电流方向相同,而右侧小圆产生的感应电流方向与左
侧小圆和中间大圆的相反,根据法拉第电磁感应定律可
2,联立解得1=0.25A,48=10T,故B,C
△B2S
n
△t
子线图中感应电动势的大小为E=E:十E一E告三
正确;断开K之后,金属棒αb切割磁感线产生感应电动
势,感应电动势E,=B1LU,回路中产生感应电流I=
s+0s-盟s。=标2a)+kx(3d)-ad
E2
R十R,R1十R,金属棒ab所受安培力F袋=B,IL=
BLv
12πdk,故B正确.]
2.BCD「根据法拉第电磁感应定律可知,导体棒产生的感
B'L'v
R1十R2
当F安=mg时,金属棒ab速度达到最大,联立
应电动势为U=Bdu,电容器两端电压在△t时间内的变
化量为△U=Bd△,在△t时间内电容器储存的电荷量的
可得最大速度-mgBR)-=2.5m/s,故D错误
变化量为△Q=C△U,则回路中的电流为I=A,子体棒
BL
△t
「答案]BC
所受安培力为F=BId,F=BdCa,根据牛顿第二定律
考向2
可得Mg-F=(M什m)a,联立解得a一M+m干BdC
Mg
[例4][解析]A.两导体棒沿轨道向下滑动,根据右手
定则可知回路中的电流方向为abcda;故A正确;BC.设
易知物块做匀加速直线运动,故A错误;根据能量守恒
回路中的总电阻为R,对于任意时刻当电路中的电流为I
定律可知物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于
时,对ab,根据牛顿第二定律得2 mg sin30°-2 BILcos30
导体棒克服安培力做的功,故B正确;对物块受力分析,
=2ma,对cd,ngsin30°-BIL cos30°=nad,故可知
由牛顿第二定律可知Mg一T=Ma,解得T=
a=a,分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加,
随着导体棒速度的增大,回路中的电流增大,导体棒受
mC故C正确:电容器增加的电荷量为△Q
到的安培力在增大,故可知当安培力沿导轨方向的分力
CBd△,又v2=2ah,解得△Q=CBd
与重力沿导轨向下的分力平衡时导体棒将匀速运动,此
√Mm+BdC:故D正确.]
2Mgh
时电路中的电流达到稳定值,此时对αb分析可得
2 mgsin30°=2 BILcos30°,解得1=mg,故B正确,C
微专题4
3BL
类型一
错误;D.根据前面分析可知a=a,故可知两导体棒速
[例1][解析](1)由牛顿第二定律F=(M十m)a,
度大小始终相等,由于两边磁感应强度不同,故产生的
对木块受力分析,水平方向由牛顿第二定律F、=a,
感应电动势不等,故D错误,
竖直方向由平衡条件f=mg=F、,
[答案]AB
L例5][解析](1)由题图2可知,金属棒在01s内做
联立可得F=M十m)g:
初速度为0的匀加速直线运动,1s后做加速度减小的加
(2)设箱子刚进入磁场中时速度为,产生的感应电动势
速运动,可知金属棒第1s末进入磁场
为E=Bdu,
在0~1s过程中,由题图2可知,金属棒的加速度a=
Av=4 m/s'
由闭合电路欧姆定律得,感应电流为I一京,
E
①
△t
安培力为F安=BId,
在这个过程中,沿斜面只有重力的分力和滑动摩擦力,
根据牛顿第二定律有
联立可得PB巴,
R
ngsin37°-mgcos37°=ma
②
若要使两物体分离,此时有F,=0,即F安≥F,
由①②式解得金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.25.
其中F=M十m)g
③
(2)金属棒在磁场中达到最大速率时,金属棒将处于平
解得≥M十m)gR
衡状态,设金属棒的最大速度为1。,金属棒切割磁感线
uB'd2
产生的感应电动势为E=Blv
④
由运动学公式U=2as,
根据闭合回路欧姆定律有I=
E
⑤
解得s≥M十m)'gR
2uBd
根据安培力公式有FA=IlB
⑥
故t=0时刻,箱子右侧壁距磁场边界的最小距离为5mm
根据平衡条件有FA十umgcos37°=mgsin37°
⑦
由③④⑤⑥⑦式解得Um=8m/s.
=(M+m)'gR2
2uB'd
·258·
答案精析I
(3)对木块水平方向由运动学公式=2ati,
通过分式分解和观察数列的“望远镜求和”性质,得出Q
n
nmv
竖直方向有A=习g5,
m+·Q=2m十n=1,23
其中F=M+m)g=(M+ma,
答案:1)BL
2R
些十g
2h
(2)4
可得力F作用的总时间为t=t1十t2=
BL
水平方向对系统由动量定理Ft一F安t=(M十m)u一0,
20=1.2,一
B'dL
其中F安t=
类型二
R
[例2][解析](1)根据题意可知,对金属棒ab由静止
联立可得v=
g
B'dL
释放到刚越过MP过程中,由动能定理有
g
(M-+m)R'
B'd'L
mgL=2m6,解得w=√2g,
≥(M+m)R
时,最终木块与箱子速
则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为
E=BLu=BL√2gL.
度大小为=【
/2s
2h
B'dL
u Ng
g
(M-m)R
(2)根据题意可知,金属环在导轨间两段圆孤并联接入
电路中,轨道外侧的两段圆孤金属环被短路,由几何关
(M时m反时,最终木块与箱子的
BdL
系可得,每段圆孤的电阻为
速度大小为0=0.
R=合×=R,
[答案]
(1)M+m)g
(2)M+m)'gR
2uB d
可知,整个曰略的感电租为R=R尽产很是R,
(3)见解析
ab刚越过MP时,通过ab的感应电流为
[对点集训]
1上D[银据g=曾股可,线框选,出磁场的注粒中
I-E-2BL Y2gL
3R
通过线框横裁面的电荷量91=2q2,故A错误,B正确;
对金属环由牛短第二定律有2BL·号=2ma,
线框从开始进入到位置Ⅱ,由动量定理有一BI1L△t1=
BL2√2gL
mv一m心o,即-BLg1=mv一m心,同理线框从位置Ⅱ到
解得a
3mR
位置Ⅲ,由动量定理有一BIzL△t2=0一m,即一BLq=
(3)根据题意,结合上述分析可知,金属环和金属棒αb所
0一mw,联立解得u=
3,=1,5m/s,故C错误,D
受的安培力等大反向,则系统的动量守恒,由于金属环
做加速运动,金属棒做减速运动,为使αb在整个运动过
正确.门
程中不与金属环接触,则有当金属棒b和金属环速度相
2.解析:(1)第1根导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势
等时,金属棒αb恰好追上金属环,设此时速度为v,由动
为E=BL,
量守恒定律有
则此时回路的电流为I一2示:
E
m6=m0十2mu,解得0=3w'
1
此时导体棒受到的安培力F安=BIL,
对金属棒ab,由动量定理有
此时导体棒受安培力的功率P=F安。=
BL'
-mvo
2R
-BL=m·
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,根
则有BLg=号m,
据动量定理有-BIL·△t=0-m,其中I·△t=g,解
设金属棒运动距离为1,金属环运动的距离为,则有
mvo
得q=BL
BL(-2)
9
(3)由于每根导体棒均以初速度进入磁场,速度减为
R&
0时被锁定,则根据能量守恒,每根导体棒进入磁场后产
联立解得△x=一西=
mR√2gL
生的总热量均为Qm成,
B2L2
则金属环圆心初始位置到MP的最小距离d=L十△x
第1根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右
B2L3+mRV√2gL
端定值电阻R上产生的热量Q题=之Q,
B'L
第2根导体棒进入磁场到速度减为0过程中,导轨右端
[答案](I)BLV2gT(2)BL2gL
3mR
定值电阻R上产生的热量Q阳=
(3)B L'+mR 2gL
0
BL
[对点集训]
第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右
1.解析:(1)设ab棒下滑到斜面底端时速度为v,
端定值电租R上产生的热量Qa=弓·子·Q,
由机族能守恒定律有之mt=mgssin0,
第n根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右
解得u=√2 gssin 0,
端定值电阻R上产生的热量Q。=立·点·Q,
ab棒刚进入磁场时产生的感应电动势为
E=B。LU,
则从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0
的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量QR=
道这d的意流为1员
QR1十QR2十Q十…十Q,
cd棒所受安培力为F=ILB。,
·259·
〡物理
则最大加速度为am=
F
2.解析:(1)αb棒由M下滑到N过程中机减能守恒,有
mgR(1-cos 60)m
联立解得an=
B6L2√2 gssin日
6mR
解得v=√gR,
(2)当ab、cd棒共速时,
由动量守恒定律得mu=4mv共,
E=Bl√R
进入磁场醉间,回路中的电流为1=2干
3
解得u4=V2xsn0,
(2)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速度'时,电路
共速后两棒一起做匀速直线运动,不再产生热量
由能量守恒定律得,两棒产生的总热量
中电流为零,安培力为零,cd棒达到最大速度.由动量守
Q-之m-子×4m解得Q=是
4mgssin 0,
恒定律得mm=(2m十m)d,解得=号VR
ab棒与cd棒电阻相同,所以Q。=Q
(3)系统释放的热量应等于系统机械能的减少量,故Q
3
2m2
8 mgssin 6.
号×3mw,
答案:1)B房LV2gsim0
解得Q=子mgR。
6mR
(2)mgsin
答案:(1)√gF
BL√gR
2.解析:(1)从M释放到进磁场,根据机械能守恒定律有
3r
(2V(3)mR
1
mgh=之m心,
高考新动向(四)
动向1
M进磁场时,对金属杆N根据牛顿第二定律有F=BIL
1.解析:由正弦式交流电的电
=B BLvL=2ma,
压峰值Um与有效值U的
1202w
3R
关系得Um=V2U=120
602
解得a=BLV2g5
2V
t3
ta
6mR
根据左手定则可知,金属杆N所受安培力的方向水平向
设t=0时交流电的瞬时电
-602
右,则加速度方向水平向右.
压u=0,则交流电的瞬时值
(2)由M、N组成的系统动量守恒,则mu=my十2m,
表达式可写为u=120√2sin-120.2
银据能安守版定排有Q=了m-之m一×2ma,
100πt(V),如图所示,
画出一个周期内交流电的“-t图像,其中阴影部分对应
5
所以细金偏杆N产生的焦耳热为Q三二Q=2mgh
的时间表示霓虹灯不能发光的时间,根据对称性可知,
一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4红1,
(3)对细金属杆N,根据动量定理可得BILt=2mu2,其中
q=1t,
当u=U,=60VEV时,由上式得4=00s,又周期T=
解得g=m2g
2π1
2BL
50s,
(4)当N出磁场时M也刚好出磁场,此时N到αb的距
离最小,设细金属杆N到ab的最小距离为x,则整个过
故一个周期内党虹灯能发光的时间,。=T一4钻=方$
△④_BLx
程中通过闭合回路的电荷量为q=3求=3R,
一个小时内克虹灯发光的时间为1-30×元s=2
1
所以x=3mRV2gh
50
2B2L2
400s很明显,霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的,而每
答案:1)BL2
6mR
水平向有2)是mgh
次媳灭的时间只有30s(如图6时刻到专时刻),由于
(3)m√2gh
(4)3mR√2gh
2BL
2B2L*
人的眼睛具有视觉暂留现象,这个视觉暂留时间约为6S,
课堂评价·高考预测
1.C[导体棒ab切割磁感线产生由a到b的感应电流,则
运大于0s,因此人眼不会因为霓虹灯短暂的婚灭而有
导体棒αb受到向左的安培力,做减速运动;导体棒cd受
所感觉
到向右的安培力,向右加速运动,则感应电流I
答案:2400s原因见解析.
BL(一),两导体棒的相对速度减小,感应电流减
2.解析:当自行车车轮转动时,通过摩擦小轮使发电机的
R
线圈在匀强磁场内转动,线圈中产生一正弦式交流电动
小,每个导体棒所受的安培力大小F=BIL,F随着电流
势,其峰值Em=nwBS,
减小而减小,设导体棒质量为,当两者速度相等时,电
式中仙。为线圈转动的角速度,即摩擦小轮转动的角速度
流为零,导体棒的速度由动量守恒定律得m。=2w,两
导体棒的建度最终为口=受,且加速度随着电流的减小
发电机两端电压的有效值U二号E。】
而减小,电流变化也越来越慢,最终为零,C正确,A错
设自行车车轮转动的角速度为仙,由于自行车车轮与摩擦小
误;对ab棒,由动量定理有BTLt=m心一m,则q=It
轮之间无相对滑动,则有R1ω=,
小齿轮转动的角速度与自行车车轮转动的角速度相同,
=m(》,因为U随时间增加而减小,电荷量应该
BL
也为w,设大齿轮转动的角速度为ω1,则有仙1R=R2,
是随时间的增加而增加,最后达到最大值,因为电流随时间
减小,所以q-t的图像斜率也应该是减小,故B错误:系统
联立以上各式可得仙器·尺R,代入数据得仙习
状态稳定后,两个导体棒的相对速度为0,不再有感应电流
3.2rad/s,即大齿轮的角速度应为3.2rad/s.
产生,焦耳热不会随着时间一直增大,故D错误.]
答案:3.2rad/s
·260·