来源:人民教育出版社 作者:佚名 更新时间:2006-06-02 03:31:08
例2 如图2所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.3m,上、下两端各有一个电阻R0=2Ω,框架的其它部分电阻不计,垂直于框面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T,ab为金属杆,其长为L=0.3m,质量m=1kg,电阻r=2Ω,与框架间的动摩擦因数L=0.5,以初速度v0=10m/s向上滑行,直到上升到最高点的过程中,上端电阻R0产生的热量为Q0=5J,求:
(1)ab杆沿斜面上升的最大距离;
(2)在上升过程中,通过下端电阻中的电量(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
解析:欲求解该题,没有良好的应变策略是比较困难的。ab杆沿斜面减速上滑的过程中,因切割磁感线产生的感应电动势的大小是逐渐减小,回路中感应电流的大小也在逐渐减小,这样,ab杆所受的安培力就是变力。因此,ab杆沿斜面向上的运动是一种变减速运动,用动力学方法是无法顺利求解的。同理,用“动量”思路解题也无法顺利求得问题的解决。因此,只能从“功能关系”的路径入手考虑问题,但也无现成的公式可套。我们从用自己的语言来描述物理概念、规律和物理量间数量关系的方法入手来解析问题。
(1)设ab杆沿斜面上升的最大距离为s。从能的转化和守恒定律可知,ab杆具有的初动能在其上滑过程中,一部分由于克服重力做功转化成为重力势能;一部分因克服斜面对它的摩擦力作功而转化为内能;一部分用来克服安培力作功转化为电能,并通过电流作功最终转化成了焦耳热。可见,从功能关系出发,我们可列出方程:。
而,
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一页
文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!