電磁感應(yīng)單棒雙棒專題

1、電磁感應(yīng)中單雙棒專題v01、 單棒問題1. 阻尼式練習(xí)： （1） 能量關(guān)系：（2）電量關(guān)系：（3）瞬時(shí)加速度：例題1.AB桿受一沖量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面內(nèi)的固定軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后而停止。AB的質(zhì)量為m=5g，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)=0.4m，電阻為R=2，其余的電阻不計(jì)，磁感強(qiáng)度B=0.5T，棒和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4，測(cè)得桿從運(yùn)動(dòng)到停止的過程中通過導(dǎo)線的電量q=102C，求：上述過程中 (g取10m/s2)(1)AB桿運(yùn)動(dòng)的距離；(2)AB桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)當(dāng)桿速度為2m/s時(shí)其加速度為多大？2. 電動(dòng)式： 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)動(dòng)量關(guān)系能量關(guān)系 還成立嗎？例題2.如圖所示，水平放置的

2、足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L(zhǎng)=0.1m，電源的電動(dòng)勢(shì)E10V，內(nèi)阻r=0.1，金屬桿EF的質(zhì)量為m=1kg，其有效電阻為R=0.4，其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素為0.1，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T，現(xiàn)在閉合開關(guān)，求：（1）閉合開關(guān)瞬間，金屬桿的加速度；（2）金屬桿所能達(dá)到的最大速度；（3）當(dāng)其速度為v=20m/s時(shí)桿的加速度為多大？（忽略其它一切電阻，g=10m/s2）F3.發(fā)電式 （1）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) （2）最終特征 （3）最大速度 （4）電量關(guān)系 （5）能量關(guān)系Kab例3.如圖所示，豎直平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌，間距l(xiāng)=20cm，金屬導(dǎo)體ab可以在導(dǎo)軌上無摩檫的向下滑動(dòng)，金屬導(dǎo)體

3、ab的質(zhì)量 為0.2 g，電阻為0.4，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，當(dāng)金屬導(dǎo)體ab從靜止自由下落0.8s時(shí)，突然接通電鍵K。（設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取10m/s2）求：（1）電鍵K接通前后，金屬導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)情況（2）金屬導(dǎo)體ab棒的最大速度和最終速度的大小。二、含容式單棒問題1.放電式 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)最終特征最大速度 安培力對(duì)導(dǎo)體棒的沖量 安培力對(duì)導(dǎo)體棒做的功 v02.無外力充電式運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)最終速度 2. 有外力充電式三無外力雙棒問題v0121.無外力等距式電流動(dòng)量能量2v012.無外力不等距式電流特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)動(dòng)量規(guī)律兩棒最終速度例題4如圖所示，和為兩平行的光滑軌道，其中和部分

4、為處于水平面內(nèi)的導(dǎo)軌，與a/b的間距為與間距的2倍，、部分為與水平導(dǎo)軌部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，彎軌部分處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)外。在靠近aa和cc處分別放著兩根金屬棒MN、PQ，質(zhì)量分別為和m。為使棒PQ沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，且通過半圓軌道的最高點(diǎn)ee，在初始位置必須至少給棒MN以多大的沖量？設(shè)兩段水平面導(dǎo)軌均足夠長(zhǎng)，PQ出磁場(chǎng)時(shí)MN仍在寬導(dǎo)軌道上運(yùn)動(dòng)。F12四、有外力雙棒問題1.有外力等距式運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)的速度差例題5如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為= 370 ，導(dǎo)軌間距為1m ，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)兩根金屬棒 ab 和 a ' b 的質(zhì)量都是0.2kg ，電阻都是 1 ，與導(dǎo)軌垂直放置且接

5、觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 ，兩個(gè)導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小相同讓a, b固定不動(dòng)，將金屬棒ab 由靜止釋放，當(dāng) ab 下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，整個(gè)回路消耗的電功率為 8W 求 ( 1 ) ab 達(dá)到的最大速度多大？ ( 2 ) ab 下落了 30m 高度時(shí)，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量 Q 多大？ ( 3）如果將 ab 與 a ' b同時(shí)由靜止釋放，當(dāng) ab 下落了 30m 高度時(shí)，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量 Q 為多大？ ( g =10m / s2 , sin370 =0.6 ,cos370 =0 . 8 ) 2.有外力不等距式例題6如圖所示足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌上，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，左端間距L1=4L，右端間距L2=L。現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置ab和cd兩金屬棒，質(zhì)量分別為m1=2m，