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        電磁感應(yīng)中變力問題的焦耳熱能這么求嗎

        2018-05-18 08:26:14龔亞利
        物理通報 2018年5期
        關(guān)鍵詞:磁場方法

        龔亞利

        (云南大學(xué)附屬中學(xué) 云南 昆明 650002)

        高中物理2015年《世紀(jì)金榜高中全程復(fù)習(xí)方略》中的“電磁感應(yīng)中的圖像問題”這一節(jié)里,有一個這樣的題:一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi),線框平面與磁場垂直,線框的右邊緊貼著磁場邊界,如圖1(a)所示.t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動穿過磁場.外力F隨時間t變化的圖線如圖1(b)所示.已知線框質(zhì)量m=1 kg,電阻R=1 Ω.以下說法正確的是( )

        A.線圈做勻加速直線運(yùn)動的加速度為1 m/s2

        D.線框穿過磁場的過程中,線框上產(chǎn)生的焦耳熱為1.5 J

        圖1

        答案:A,B,C

        對于選項D,書里的解析為

        故D錯.

        筆者認(rèn)為,對于隨時間均勻變化的力,求功時不能采用平均值!

        因為功是力在空間(位移)上的積累.如果力隨位移均勻變化,求該力的功是可以取平均值的,可以通過畫力隨位移的圖像求其面積.類似的方法比如彈簧彈力做的功可以通過F-x圖像求面積來求功,勻加速直線運(yùn)動的位移可以通過v-t圖像求面積等等.那么,這種力隨時間均勻變化時做的功怎么求解呢?

        通過I2R對時間t在(0-1 s)的積分即

        總結(jié):隨時間變化的力求功或者是隨時間變化的電流求熱量時,可以通過積分的方法來求解.這里給出用積分的方法來求解,對高三學(xué)生來說,數(shù)學(xué)也學(xué)過微積分,所以是一種可行的方法.

        參 考 文 獻(xiàn)

        1 張泉.世紀(jì)金榜高中全程復(fù)習(xí)方略.延邊朝鮮族自治州:延邊大學(xué)出版社,2015

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