一道高中物理电磁感应问题

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
一道高中物理电磁感应题

重力方向一定向下,正电的微粒受电场力方向一定向右,两力合力方向如我图,
而带电微粒匀速直线运动,受力平衡,说明洛仑兹力一定跟 重力和电场力的合力
大小相等,方向相反。如图
据左手定则可知带电微粒的运动方向如图所画。
tana = qE/mg = 2×10-6 *10√3 / (2×10-6 * 10) =√3
a =60度
带电微粒的运动方向跟电场方向右向上成60度
f洛 = qVB = qE/sin60
V =E/Bsin60 = 10√3 / 1*(√3/2) = 20m/s

我想你看答案也知道怎么做的,只不过你不清楚他为什么要用那种方法。告诉你,答案是对的,用动能定理不是不能解,是非常麻烦,考虑要非常缜密才有可能成功,我不做尝试。
什么是动能定理?简单说来,外力做的功等于动能的变化量。如果你能清晰的明白这一点,就知道第二部中,之所以能过运用动能定理,是因为“从开始进入磁场到竖直下落”。我们知道,竖直下落就意味着,只有竖直向下的速度而没有水平速度,而一开始的水平动能是被安培力做功消耗掉的,所以初状态的水平动能有,末状态的水平动能为0,所以动能定理的始末状态都有,当然可以用。如果第二步你会做,重新看会发现,这一步是在研究水平运动的一个过程,并没有真正涉及到竖直运动。
而第三步就不同,他要你把这个过程完全理解,才能求出经过的磁场区域,你必须知道,此时的竖直方向的速度,以及从一开始到现在的竖直位移,即重力做的功也要算在内,要不式子怎么列呢?又有一个问题是,你既然不知道他会经过几个磁场,在求解的时候就必须设,要不怎么求安培力能做多少功?既然要设你又怎么知道他刚好是经过整数的磁场还是几点几个磁场?
综上,你善于思考多种解法是对的,如果你发现别的解法难解的话,试着去了解这种解法应该针对的问题和他应该符合的条件,是否是最简? 这样有助于你的学习。

电热其实就是无用功的一部分,另外一部分就是阻力所作的无用功,只有克服重力做功才是有用功,而这几个部分加起来,就是安培力做功(磁场能),就是总功。所以第二问应该以重力做功或功率做分子,安培力做功或功率就做分母。
答案
F为安培力,f为阻力
因为上下两边同时切割,而且产生相同方向的电动势
F=2BIL
F=mg+f
E1=E2=BLV2
V2为相对速度:V2=Vo-V1
I=2E/R
解得vo=13m/s
第二问用功率来做,设n为效率,输出功率为P,输入功率为p
能由磁场提供
n=(p/P)*100%
p=mgv1
P=(mg+f)vo
n=算得好像是七十六

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