江苏省黄埭中学高三物理一轮学案58 电磁感应6 2页

电磁感应6‎ ‎【例1】如图所示，很长的光滑磁棒竖直固定在水平面上，在它的侧面有均匀向外的辐射状的磁场．磁棒外套有一个质量均匀的圆形线圈，质量为m，半径为R，电阻为r，线圈所在磁场处的磁感应强度为B.让线圈从磁棒上端由静止释放沿磁棒下落，经一段时间与水平面相碰并反弹，线圈反弹速度减小到零后又沿磁棒下落，这样线圈会不断地与水平面相碰下去，直到停留在水平面上．已知第一次碰后反弹上升的时间为t1，下落的时间为t2，重力加速度为g，不计碰撞过程中能量损失和线圈中电流磁场的影响．求：‎ ‎(1)线圈第一次下落过程中的最大速度vm；‎ ‎(2)第一次与水平面碰后上升到最高点的过程中通过线圈某一截面的电量q；‎ ‎(3)线圈从第一次到第二次与水平面相碰的过程中产生的焦耳热Q.‎ ‎【课堂作业】1、如甲图所示，相距为L的足够长光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为α，导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab.若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，经过位移L时速度为v1，经过位移3L时速度为v2，其vx关系图象如乙图所示，则 ‎(1) 在ab杆经过位移为3L的过程中电阻R上产生的电热Q是多少？‎ ‎(2) ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少？‎ ‎2、2010年上海世博会某国家馆内，有一“自发电”地板，利用游人走过此处，踩踏地板发电．其原因是地板下有一发电装置，如图(1)所示，装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈，无摩擦的套在磁场方向呈辐射状的永久磁铁槽中．磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，图(2)为横截面俯视图．轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个)，轻质硬杆P将地板与线圈连接，从而带动线圈上下往返运动(线圈不发生形变)，便能发电．若线圈所在位置磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为R0，现用它向一个电阻为R的小灯泡供电．为便于研究，将某人走过时对板的压力使线圈发生的位移x随时间t变化的规律简化为图(3)所示．(弹簧始终处在弹性限度内，取线圈初始位置x＝0，竖直向下为位移的正方向)．‎ ‎(1) 请在图(4)所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图象，取图(2)中逆时针电流方向为正方向，要求写出相关的计算和判定的过程；‎ ‎(2) 求t＝时地板受到的压力；‎ ‎(3) 求人踩踏一次地板所做的功．‎