例谈电磁感应综合问题的求解

来源 :中学生数理化·高二高三版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyyhky
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  电磁感应综合问题往往涉及法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路欧姆定律、动力学公式等知识,综合性较强。同学们在求解此类问题时往往会感觉无从下手,现就求解此类问题时需要用到的技巧和方法予以分析说明。
  例2 如图2所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置,两导轨间距离为L,导轨平面与水平面间的夹角为θ,匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒的电阻,重力加速度为g。若在导轨的M、P两端连接阻值为R的电阻,将金属棒由静止释放,则金属棒在下滑的过程中,沿导轨下滑的稳定速度为v。若将导轨M、P两端间的电阻R改接成电容为C的电容器,仍将金属棒由静止释放,则金属棒下滑时间为t,此过程中电容器没有被击穿,求:
  (l)匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
  (2)经过时间t金属棒下滑的速度大小为多少?
  思路点拨:(1)在导轨的M、P两端间接电阻R时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时开始做匀速运动,直至达到稳定状态,推导出安培力与速度的关系式,再由平衡条件列式即可求解磁感应强度的大小。
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