李小路
摘 要:本文通過研究導體棒分別在恒力和變力作用下的運動,總結(jié)了電磁感應中動力學和能量問題的解題方法。希望通過本文的研究,可以提升學生處理綜合問題的能力,同時也能給一線教師在教學實踐中提供一點借鑒。
關鍵詞:電磁感應;動生電動勢;電量;熱量
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)5-0039-2
高二學習到了《電磁感應》這一章,綜合性開始增強。特別是有關動生電動勢的相關計算,學生有些混亂,老師們也想找一道能解決學生困惑的題。筆者在教學實踐中以一道題為例進行了整理加工,力求典型。具體如下,歡迎大家不吝賜教。
例題 如圖1所示,水平足夠長的U形導體框架處在豎直向上的磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中,左端AB部分連接電阻R=0.8 Ω?,F(xiàn)有質(zhì)量m=0.1 kg的導體棒平行AB放置,接入電路部分電阻r=0.2 Ω、L=0.4 m。裝置各處接觸良好,不計摩擦。
情況(一):若垂直導體棒水平向右施加一個F=0.2 N的恒力,使導體棒從靜止開始運動。
1.請畫出導體棒運動的v-t圖像。
2.求導體棒可以達到的最大速度vm和最大加速度am。
3.求出速度為2 m/s時導體棒的加速度和加速度a=1 m/s2時的速度分別為多少?
4.若已知開始運動到最大速度的過程中,通過R的電量為1 C,求此過程導體棒的位移。
5.若已知開始運動到最大速度的過程中恒力F做功為2 J,求導體棒產(chǎn)生的電熱。
參考文獻:
[1]易連斌.對一道電磁感應題目的解法探究[J].物理教學探討,2010,28(12):41.(欄目編輯 羅琬華)