- 高三物理感应定律应用题
高三物理感应定律应用题有很多，以下列举几个例子：
1. 题目：一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的过程中，当线圈平面与磁感线平行时开始计时，线圈平面每经过中性面一次，所用的时间为一个周期。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的电动势e随时间变化的图象如图所示，由图象可知：
（1）该交流电的频率是______Hz；
（2）线圈转动的角速度是______rad/s；
（3）写出线圈平面与磁感线垂直时电动势的瞬时值表达式______。
2. 题目：在光滑的水平面上有一个质量为M的物体，在水平恒力F的作用下，以速度v做匀速直线运动。当突然将水平面上的光滑小滑块夹在两木块之间时，物体的运动情况是（ ）
A. 仍做匀速直线运动
B. 立即停止运动
C. 运动速度变小而做减速运动
D. 运动速度增大而做加速运动
3. 题目：一个水平弹簧振子在A点处于静止状态，若振子向平衡位置B点运动过程中，振子的加速度方向和位移方向均与速度方向一致，则振子的运动可能是（ ）
A. 加速运动
B. 减速运动
C. 加速运动或减速运动
D. 匀速运动
以上题目只是部分例子，实际上感应定律应用题的类型多种多样，涵盖了各种可能的物理情景。
相关例题：
题目：
在某工厂的传送带上，有一批金属棒，长度都为L，质量为m，传送带以恒定的速度v向右运动，金属棒与传送带之间的动摩擦因数为μ。现在工厂需要测量这些金属棒的长度，工厂决定使用感应电动机带动一个磁场，使得金属棒在磁场中受到安培力而减速，当速度减至v/2时，电动机停止工作。求金属棒的长度。
解析：
根据法拉第电磁感应定律，当金属棒在磁场中运动时，会产生感应电动势，感应电流会在金属棒上产生安培力。这个安培力与金属棒的运动速度有关，当速度减至v/2时，安培力消失，金属棒的速度不再变化。
根据能量守恒定律，金属棒从传送带获得动能，转化为电能和热能。因此，我们可以根据传送带的速度和金属棒的质量来计算金属棒的动能，再根据能量守恒定律来求解金属棒的长度。
答案：
金属棒的动能可以表示为：
Ek = 0.5mv²
由于金属棒在磁场中受到安培力而减速，所以安培力的大小为：
F = BIL = μmgL
其中B是磁感应强度，I是流过金属棒的电流，L是金属棒的长度。由于金属棒在磁场中运动时会产生感应电流，因此流过金属棒的电流可以表示为：
I = E/R = BLv/R
其中R是电阻。将上述公式代入安培力的表达式中，得到：
F = μmgL = BL²v/R
由于当速度减至v/2时，安培力消失，所以有：
L²v/R = L²(v/2)/R + 热能损失
其中热能损失是由于摩擦产生的。将上述公式代入动能表达式中，得到：
Ek = 0.5mv² = 0.5m(v/2)² + 热能损失 = 0.5m(v²/4 + ε)
其中ε是热能损失。由于传送带和金属棒之间的摩擦力产生的热能与传送带的速度和动摩擦因数有关，因此ε可以表示为：
ε = μmgLv²/2R
将ε代入动能表达式中，得到：
Ek = 0.5mv² = mv²/4 + μmgL²v/R = mv²/4 + μmgL²(v/2)²/R + ε
由于当速度减至v/2时，电动机停止工作，所以有：
mv²/4 + ε = 0.5mv² + 传送带的动能 = mv²/2 + 传送带的动能 = mv²/2 + 0.5m(v²) = mv² + 0.5m(v²) - ε’
其中ε’是电动机产生的额外热能。因此，我们可以得到金属棒的长度L为：
L = (mv² + 0.5m(v²) - ε’ - ε)/μmgv²/2R = (mv² + 0.5m(v²) - ε - ε’)/μmg(v/2)²/R = (mv² + 0.5m(v²) - ε - ε’)/(μmgL²v) = (mv² + 0.5m(v²) - ε - ε’)/(μmgL)² + ε’/(μmgL)² = (mv² + 0.5m(v²) - ε)/(μmgL)² + ε’/(μmgL)³
答案：(mv² + 0.5m(v²) - ε)/(μmgL)² + ε’/(μmgL³)。
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