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(15分)如图所示,在水平面内固定一光滑“U”型导轨,导轨间距L=1m,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.5T.一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场,导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω,定值电阻R=0.2Ω,其余电阻忽略不计.求:
(1)回路中产生的感应电动势;
(2)R上消耗的电功率;
(3)若在导体棒上施加一外力F,使导体棒保持匀速直线运动,求力F的大小和方向.
电磁感应与电路的综合
关于电磁感应电路的分析思路其步骤可归纳为“一源、二感、三电”,具体操作为:
对于电磁感应电路的一般分析思路是:先电后力,具体方法如下:
①先做“源”的分析:分离出电路中由电磁感应所产生的________,并求出电源的________和电源的________.在电磁感应中要明确切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于________,其他部分为________.接着用右手定则或楞次定律确定感应电流的________.在电源(导体)内部,电流由________(低电势)流向电源的________(高电势),在外部由正极流向负极.
②再做路的分析:分析电路的结构,画出________,弄清电路的________,再结合闭合电路欧姆定律及串、并联电路的性质求出相关部分的________,以便计算________.
③然后做力的分析:分离力学研究对象(通常是电路中的杆或线圈)的受力分析,特别要注意________力与________力的分析.
④接着运动状态的分析:根据力与运动状态的关系,确定物体的________.
⑤最后做能量的分析:找出电路中________能量的部分结构和电路中________能量部分的结构,然后根据能的转化与守恒建立等式关系.
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