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  • 北京市東城區(qū)高三綜合練習(xí)(一)的這個(gè)物理題答案是不是有問(wèn)題

    北京市東城區(qū)高三綜合練習(xí)(一)的這個(gè)物理題答案是不是有問(wèn)題
    如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌OP、OQ固定在水平桌面上,導(dǎo)軌間的夾角為θ=74°,導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r0=0.1Ωm.導(dǎo)軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=k/t ,其中比例系數(shù)k=2T•s.將電阻不計(jì)的金屬桿MN放置在水平桌面上,在外力作用下,t=0時(shí)刻金屬桿以恒定速度v=2m/s從O點(diǎn)開(kāi)始向右滑動(dòng).在滑動(dòng)過(guò)程中保持MN垂直于兩導(dǎo)軌間夾角的平分線,且與導(dǎo)軌接觸良好.(已知導(dǎo)軌和金屬桿桿均足夠長(zhǎng), )求:
    在t=6.0s時(shí),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.
    解答過(guò)程如下:
    經(jīng)時(shí)間t時(shí),金屬桿MN切割磁感線的有效長(zhǎng)度為
    L=2vttan(θ/2)=3t
    回路所圍的面積為 S=vtL/2=3t^2
    回路的總電阻為r=2vtr0/cos(θ/2)=t/2
    金屬桿MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為:E1=Blv=12V
    產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針.
    設(shè)t1、t2為t的前后時(shí)刻,在(t2-t1)時(shí)間內(nèi)回路磁通電量變化為:Δφ=(k/t2)(3t2^2)-(k/t1)(3t1^2)=6(t2-t1)
    則由此根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為:E2=Δφ/Δt=Δφ/(t2-t1)=6V
    根據(jù)楞次定律可判斷其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也為逆時(shí)針
    由④⑥兩式可得回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 E=E1+E2=18V
    但我覺(jué)得,E2=Δφ/Δt=6V就是總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
    E1=12V是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),而感生電動(dòng)勢(shì)E3=(ΔB/Δt)S=-6V
    所以總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=E1+E3=6V
    不知各位大俠看法如何,希望不吝賜教。
    物理人氣:557 ℃時(shí)間:2020-09-04 14:07:49
    優(yōu)質(zhì)解答
    這個(gè)題第一版的答案確實(shí)錯(cuò)了,判斷感生電動(dòng)勢(shì)時(shí)方向反了
    印象中正確答案是6V
    不過(guò)東城后來(lái)修正了答案,上網(wǎng)搜一下或者問(wèn)問(wèn)老師應(yīng)該可以解決
    關(guān)于樓主的補(bǔ)充,完全正確!
    原答案中所謂“根據(jù)楞次定律可判斷其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也為逆時(shí)針”是對(duì)楞次定律的誤用.
    同時(shí)考慮B與S的變化得出的電動(dòng)勢(shì)為總電動(dòng)勢(shì)
    從另一個(gè)角度說(shuō):φ' = (BS)' = B'·S + B ·S'
    后兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)感生、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
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