0  20262  20270  20276  20280  20286  20288  20292  20298  20300  20306  20312  20316  20318  20322  20328  20330  20336  20340  20342  20346  20348  20352  20354  20356  20357  20358  20360  20361  20362  20364  20366  20370  20372  20376  20378  20382  20388  20390  20396  20400  20402  20406  20412  20418  20420  20426  20430  20432  20438  20442  20448  20456  447090 

【评析】

运用动量守恒定律和机械能守恒定律之前,要判断题目所给的过程是否满足守恒的条件。动量守恒的条件是:系统所受的合外力为零,或者是在某一方向上所受的合外力为零,则系统在该方向上动量的分量守恒。

例16  在如图11-21所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B,导轨左端的间距为L1=4l0,右端间距为l2=l0。今在导轨上放置ACDE两根导体棒,质量分别为m1=2m0,m2=m0,电阻R1=4R0,R2=R0。若AC棒以初速度V0向右运动,求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC,以及通过它们的总电量q。

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对PQ分别应用动量定理得

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【错解原因】

错解中对P,Q的运动过程分析是正确的,但在最后求速度时运用动量守恒定律出现错误。因为当P,Q在水平轨道上运动时,它们所受到的合力并不为零。FP=2Bll FQ=Bll(设I为回路中的电流),因此P,Q组成的系统动量不守恒。

【分析解答】

设P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为△t,P,Q

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当P棒进入水平轨道后,切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速,Q棒受到安培力而加速,Q棒运动后也将产生感应电动势,与P棒感应电动势反向,因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时,回路的电流为零,所以

εPQ

即2BlvP=BlvQ

2vp=vQ

对于P,Q棒,运用动量守恒定律得到

mv0=mvp+mvQ

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【错解】

设P,Q棒的质量为m,长度分别为2l和l,磁感强度为B,P棒进入水平轨道的速度为v0,对于P棒,运用机械能守恒定律得

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图11-19a、b是两电源独立产生电流的流向图,C图是合并在一起的电流流向图。由图可知、在A灯处原电流与感应电流反向,故A灯不能立刻亮起来。在B灯处原电流与感应电流同向,实际电流为两者之和,大于原电流。故B灯比正常发光亮(因正常发光时电流就是原电流)。随着自感的减弱,感应电流减弱,A灯的实际电流增大,B灯实际电流减少,A变亮,B灯变暗,直到自感现象消失,两灯以原电流正常发光。应选B。

例15  如图  11-20所示光滑平行金属轨道abcd,轨道的水平部分bcd处于竖直向上的匀强磁场中,bc部分平行导轨宽度是cd部分的2倍,轨道足够长。将质量相同的金属棒P和Q分别置于轨道的ab段和cd段。P棒位于距水平轨道高为h的地方,放开P棒,使其自由下滑,求P棒和Q棒的最终速度。

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【错解】

当电键闭合时.A灯与线圈L串联,B灯与R串联后分别并联于电源两端。虽然K闭合瞬间线圈会产生自感,即阻碍通过线圈支路电流的的增加。但A灯与L串联后并联接在电源上。电源两端有电压,就会有电流,所以AB都应该同时亮起来。只是闭合K的瞬间A灯不能达到应有的电流而亮度发暗。K闭合一段时间后两灯达到同样的亮度。所以A灯逐渐变亮,B灯亮度不发生变化,选D。

【错解原因】

选择D选项时对自感现象理解不够。在K闭合的瞬间,通过每盏灯的电流到底怎样变化不清楚。

【分析解答】

电键闭合的瞬间,线圈由于自感产生自感电动势,其作用相当于一个电源。这样对整个回路而言相当于两个电源共同作用在同一个回路中。两个电源各自独立产生电流,实际上等于两个电流的叠加。根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向。

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【评析】

没有规矩不能成方圆。解决电磁感应的问题其基本解题步骤是:(1)通过多角度的视图,把磁场的空间分布弄清楚。(2)在求感应电动势时,弄清是求平均电动势还是瞬时电动势,选择合适的公式解题。(3)进行电路计算时要画出等效电路图作电路分析,然后求解。

例14  如图11-18所示,A,B是两个完全相同的灯泡,L是自感系数较大的线圈,其直流电阻忽略不计。当电键K闭合时,下列说法正确的是                  [    ]

A.A比B先亮,然后A熄灭

B.B比A先亮,然后B逐渐变暗,A逐渐变亮

C.AB一齐亮,然后A熄灭

D.A、人一齐亮.然后八逐渐变亮.D的亮度不变

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(3)观察fcbe电路

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同步练习册答案