2018版高中物理第2章楞次定律和自感现象习题课电磁感应的综合应用二__动力学和能量问题学案鲁科版选修3_2
2018版高中物理第2章楞次定律和自感现象习题课电磁感应的综合应用二__动力学和能量问题学案鲁科版选修3_2第3页

 

甲       乙

2mgsin θ=μFN1+T+F①

FN1=2mgcos θ②

对于cd棒,受力分析如图乙所示,由力的平衡条件得

mgsin θ+μFN2=T③

FN2=mgcos θ④

联立①②③④式得:F=mg(sin θ-3μcos θ)

(2)设金属棒运动速度大小为v,ab棒上的感应电动势为E=BLv⑤

回路中电流I=⑥

安培力F=BIL⑦

联立⑤⑥⑦得:

v=(sin θ-3μcos θ)

例2 如图2甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接在阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

图2

(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ab杆下滑过程中的最大速度.

答案 (1)见解析图