C045電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題

1、電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題滑軌問題滑軌問題07屆屆12月江蘇省丹陽中學(xué)試卷月江蘇省丹陽中學(xué)試卷707屆南京市綜合檢測題（三）屆南京市綜合檢測題（三） 807屆南京市綜合檢測題（三）屆南京市綜合檢測題（三）10 07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研18 07年年1月廣東省汕尾市調(diào)研測試月廣東省汕尾市調(diào)研測試1707年年1月山東濰坊市期末統(tǒng)考月山東濰坊市期末統(tǒng)考1707年年1月海淀區(qū)期末練習(xí)月海淀區(qū)期末練習(xí)1707年年1月北京市崇文區(qū)期末統(tǒng)一練習(xí)月北京市崇文區(qū)期末統(tǒng)一練習(xí)1807年揚州市期末調(diào)研測試年揚州市期末調(diào)研測試16合肥市合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一年教學(xué)質(zhì)量

2、檢測一1607年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模1806年年5月深圳市第二次調(diào)研考試月深圳市第二次調(diào)研考試16電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用一起，解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、安培力的計算公式等，還要應(yīng)用定律、左右手定則、安培力的計算公

3、式等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運動定律、動量定理、動力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運動定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律等。要將電能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。 電磁感應(yīng)與動力學(xué)、運動學(xué)結(jié)合的動態(tài)分析，思電磁感應(yīng)與動力學(xué)、運動學(xué)結(jié)合的動態(tài)分析，思考方法是：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢考方法是：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流感應(yīng)電流通電導(dǎo)線受安培力通電導(dǎo)線受安培力合外力變化合外力變化加速度變化加速度變化速度速度變化變化感應(yīng)電動勢變化感應(yīng)電動勢變化周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等

4、于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)條條件件v10 v2=0 ，不受其它水平外力作用。不受其它水平外力作用。光滑平行導(dǎo)軌光滑平行導(dǎo)軌v=0，2桿受到恒定水平外力桿受到恒定水平外力作用作用光滑平行導(dǎo)軌光滑平行導(dǎo)軌示示意意圖圖分分析析規(guī)規(guī)律律B21Fm1=m2 r1=r2l1=l2B21vm1=m2 r1=r2l1=l2 桿桿1做變減速運動，桿做變減速運動，桿2做變加速運動，穩(wěn)定時做變加速運動，穩(wěn)定時，兩桿的加速度為，兩桿的加速度為0，以，以相同速度做勻速運動相同速度做勻速運動0vt21開始兩桿做變加速運動，開始兩桿做變加速運動，穩(wěn)定時，兩桿以相同的加穩(wěn)定時，兩桿以相同的加

5、速度做勻變速運動速度做勻變速運動21vt0滑滑軌軌問問題題07屆屆12月江蘇省丹陽中學(xué)試卷月江蘇省丹陽中學(xué)試卷77如圖所示，兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為如圖所示，兩傾斜放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，電阻不計，導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為，電阻不計，導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角為，導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源，電動勢為上端接入一內(nèi)電阻可忽略的電源，電動勢為E一粗細(xì)一粗細(xì)均勻的金屬棒電阻為均勻的金屬棒電阻為R，金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)，金屬棒水平放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好欲使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上不動，則以下軌接觸良好欲使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上不動，則以下說法正確的是說法正確的是 （ ）A.

6、可加豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為可加豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.可加豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為可加豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為C.所加勻強磁場磁感應(yīng)強度的最小值為所加勻強磁場磁感應(yīng)強度的最小值為D.如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉淼亩?，如果金屬棒的直徑變?yōu)樵瓉淼亩?，原來靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動原來靜止的金屬棒將沿導(dǎo)軌向下滑動ELmgRB tan ELmgRB tan ELmgRB sin E點撥：點撥：金屬棒的直徑加倍金屬棒的直徑加倍,重力增大為重力增大為4倍倍,電阻減小為電阻減小為1/4，mR乘積不變乘積不變,仍然靜止仍然靜止,D錯。錯。A C 07屆南京市綜合檢測題（

7、三）屆南京市綜合檢測題（三） 88、超導(dǎo)體磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁化作用使列、超導(dǎo)體磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁化作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力的新型交通工具。如圖所示為磁懸浮列車的得推進(jìn)動力的新型交通工具。如圖所示為磁懸浮列車的原理圖，在水平面上，兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且原理圖，在水平面上，兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離的勻強磁場等距離的勻強磁場B1和和B2，導(dǎo)軌上有一個與磁場間距等，導(dǎo)軌上有一個與磁場間距等寬的金屬框?qū)挼慕饘倏騛bcd。當(dāng)勻強磁場。當(dāng)勻強磁場B1和和B2同時以某一速度沿同時以某一

8、速度沿直軌道向右運動時，金屬框也會沿直軌道運動。設(shè)直軌直軌道向右運動時，金屬框也會沿直軌道運動。設(shè)直軌道間距為道間距為L，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1=B2=B磁場運磁場運動的速度為動的速度為v，金屬框的，金屬框的電阻為電阻為R。運動中所受阻。運動中所受阻力恒為力恒為f，則金屬框的最，則金屬框的最大速度可表示為大速度可表示為 （ ） B1B2vcabdC2222LB)fRvLB(v.Am 222222LB)fRvLB(v.Bm 222244LB)fRvLB(v.Cm 222222LB)fRvLB(v.Dm B1B2vcabd解解： 磁場與線框以相對速度磁場與線框以相對速度

9、v相對相對運動時，運動時，ad、bc各各產(chǎn)生感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=BLv相對相對，感應(yīng)電流感應(yīng)電流I=2E/R=2BL v相對相對/R,使線框得到動力使線框得到動力F=2BIL=4B2 L2 v相對相對/R,線框開始加速線框開始加速, F - f =ma當(dāng)加速度等于當(dāng)加速度等于0時達(dá)到最大速度時達(dá)到最大速度vm4B2 L2 (v-vm) /R - f =ma=0222244LB)fRvLB(vm 07屆南京市綜合檢測題（三）屆南京市綜合檢測題（三）10 10如圖如圖a所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距兩軌道間距l(xiāng)=0.20m，電阻，電阻

10、R1.0。有一導(dǎo)體靜止地。有一導(dǎo)體靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B0.50T的勻強磁的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下。現(xiàn)用一外力場中，磁場方向垂直軌道面向下。現(xiàn)用一外力F沿軌沿軌道方向拉桿，使之作勻加速運動，測得力道方向拉桿，使之作勻加速運動，測得力F與時間與時間t的的關(guān)系如圖關(guān)系如圖b所示。所示。（1）在圖）在圖b中畫出安培力中畫出安培力F安安大小與時間大小與時間t 的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線（2）求出桿的質(zhì)量）求出桿的質(zhì)量m和加速度和加速度abt/sF/N04 8

11、1216202428123a 解解：bt/sF/N04 8 1216202428123(1)安培力安培力F安安大小與時間大小與時間t 的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線如圖藍(lán)線所示如圖藍(lán)線所示.(2)對桿應(yīng)用牛頓定律，得對桿應(yīng)用牛頓定律，得maFF 安安BILF 安安RBLvREI atv由以上各式得：由以上各式得：maRatLBF 22分別把分別把 t10、F12N及及t210s、F23N代入上式代入上式解得解得 m=0.2 kg 、 a=10 m/s2 07學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研學(xué)年南京市期末質(zhì)量調(diào)研18 18（16分）如圖所示，橫截面為矩形的管道中，充分）如圖所示，橫截面為矩形的管道中，充滿了水銀，管

12、道的上下兩壁為絕緣板，左右兩壁為導(dǎo)滿了水銀，管道的上下兩壁為絕緣板，左右兩壁為導(dǎo)體板，（圖中斜線部分），兩導(dǎo)體板被一無電阻的導(dǎo)體板，（圖中斜線部分），兩導(dǎo)體板被一無電阻的導(dǎo)線短接。管道的高度為線短接。管道的高度為a，寬度為，寬度為b，長度為，長度為c。加在。加在管道兩端截面上的壓強差恒為管道兩端截面上的壓強差恒為p，水銀以速度，水銀以速度v沿管道沿管道方向流動時，水銀受到管道的阻力方向流動時，水銀受到管道的阻力f與速度與速度v成正比，成正比，即即f=kv（k為已知量）。求：為已知量）。求：（1）水銀的穩(wěn)定速度）水銀的穩(wěn)定速度v1為多大？為多大？（2）如果將管道置于一勻強磁場中，磁場與絕緣壁）如

13、果將管道置于一勻強磁場中，磁場與絕緣壁垂直，磁感應(yīng)強度的大小為垂直，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向向上，此時水銀，方向向上，此時水銀的穩(wěn)定流速的穩(wěn)定流速v2又是多大？（已知又是多大？（已知水銀的電阻率為水銀的電阻率為，磁場只存在，磁場只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外的水銀對電路的影響）兩端之外的水銀對電路的影響）左左右右avcb解：解：（1）pab=kv1v1 = pab/k（2）感應(yīng)電動勢）感應(yīng)電動勢 E=Bbv2 電阻電阻acbR 由歐姆定律得由歐姆定律得 2BacvREI 由平衡條件可得由平衡條件可得pab=BIb+kv2abcBkpabv22 07年年

14、1月廣東省汕尾市調(diào)研測試月廣東省汕尾市調(diào)研測試1717、（、（16分）如圖所示，分）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為軌位于水平面內(nèi)，距離為l0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為阻值為R0.5的電阻，在的電阻，在x0處有一與水平面垂直的處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度均勻磁場，磁感強度B0.5T。一質(zhì)量為。一質(zhì)量為m0.1kg的的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v02m/s的初速度的初速度進(jìn)人磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力進(jìn)人磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共的共同作用下作勻變速直線運動

15、，加速度大小為同作用下作勻變速直線運動，加速度大小為a =2m/s2，方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：以忽略，且接觸良好，求：（1）電流為零時金屬桿所處的位置）電流為零時金屬桿所處的位置（2）保持其他條件不變，而初）保持其他條件不變，而初速度速度v0取不同值，求開始時取不同值，求開始時F的的方向與初速度方向與初速度v0取值的關(guān)系。取值的關(guān)系。v0BRamx0v0BRamx0解：解：（1）感應(yīng)電動勢）感應(yīng)電動勢 E B l v，感應(yīng)電流感應(yīng)電流 I=E/R I 0時，時，v 0此時，此時，m12222220 av

16、x（2）初始時刻，金屬直桿切割磁感線速度最大，產(chǎn)）初始時刻，金屬直桿切割磁感線速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流最大生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流最大RBlvIm0 RvlBlBIfm022 開始時開始時 v v0 ，F(xiàn) f m aRvlBmafmaF022 所以當(dāng)所以當(dāng)時m/s10220 lBmaRvF 0，方向與，方向與x軸正方向相反軸正方向相反時m/s10當(dāng)220 lBmaRvF 0，方向與，方向與x軸正方向相同軸正方向相同題目題目07年年1月山東濰坊市期末統(tǒng)考月山東濰坊市期末統(tǒng)考1717如圖所示，矩形導(dǎo)線框如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量，質(zhì)量m=0.2kg ，電，電阻阻r=1.6，邊長

17、，邊長L1=1.0m，L2=0.8m.其下方距其下方距cd邊邊h=0.8m處有一個僅有水平上邊界處有一個僅有水平上邊界PQ的勻強磁場，磁的勻強磁場，磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B=0.8T，方向垂直于紙面向里，方向垂直于紙面向里.現(xiàn)使線框從現(xiàn)使線框從靜止開始自由下落，下落過程中靜止開始自由下落，下落過程中ab邊始終水平，且邊始終水平，且ab邊進(jìn)入磁場前的某一時刻，線框便開始勻速運動邊進(jìn)入磁場前的某一時刻，線框便開始勻速運動.不不計空氣阻力，取計空氣阻力，取g=10m/s2.（1）通過計算說明進(jìn)入磁場的）通過計算說明進(jìn)入磁場的過程中線框的運動情況；過程中線框的運動情況；（2）求線框勻速運動的速度大??；）求

18、線框勻速運動的速度大小；（3）求線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱）求線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱.L2L1hPBQdabc解：解： （1）由機械能守恒，有）由機械能守恒，有212mghmv m/s04801022.ghv 2222110 81 04 01 61 6B L v.FBILN. Nmgr. 線框?qū)⒗^續(xù)加速運動線框?qū)⒗^續(xù)加速運動 線框的加速度線框的加速度2211mgBILB L vagmmr 由于由于v增大，增大，a將減小，最終勻速，即線框?qū)⒆黾铀俣葘p小，最終勻速，即線框?qū)⒆黾铀俣戎饾u減小的加速運動，最后勻速，直至完全進(jìn)入磁場逐漸減小的加速運動，最后勻速，直至完全進(jìn)入磁場. （2）設(shè)勻速

19、運動的速度為）設(shè)勻速運動的速度為vm，由，由a=0得得（3）由能量守恒，得）由能量守恒，得222210 2 10 1 65 00 81 0mmgr.vm / s. m / sB L. 2221210 2 100 80 80 2 5 00 72mQmg(hL )mv.( . ). J 題目題目07年年1月海淀區(qū)期末練習(xí)月海淀區(qū)期末練習(xí)1717如圖甲所示如圖甲所示,光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定的同一水平面上平行地固定的同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距兩導(dǎo)軌間距L=0.20cm,兩兩導(dǎo)軌的左端之間所接受的電阻導(dǎo)軌的左端之間所接受的電阻R=0.40，導(dǎo)軌上停放，導(dǎo)軌上停放一

20、質(zhì)量一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿的金屬桿ab,位于兩導(dǎo)軌之間的金屬位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻桿的電阻r=0.10，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。整個裝，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中的勻強磁場中,磁場方向豎磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿水平向右拉金屬桿,使之由使之由靜止開始運動靜止開始運動, 在整個運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌在整個運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好垂直并接觸良好, 若理想電壓表的示數(shù)若理想電壓表的示數(shù)U隨時間隨時間t 變化變化的關(guān)系如圖乙所示。求金屬桿開始運動經(jīng)的關(guān)系如圖乙所示。

21、求金屬桿開始運動經(jīng)t=5.0s時時, （1）通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；）通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向； （2）金屬桿的速度大??；）金屬桿的速度大?。?（3）外力）外力F的瞬時功率。的瞬時功率。VaMNQPRFb甲甲0U/Vt/s1 2 3 4 50.20.40.6乙乙解：解： （1）由圖象可知，）由圖象可知，V400時05.Us.t 此時電路中的電流（即通過金屬桿的電流）此時電路中的電流（即通過金屬桿的電流）A01.R/UI 用右手則定判斷出，此時電流的方向由用右手則定判斷出，此時電流的方向由b指向指向a（2）金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢）金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢V500.)rR(IE 因

22、因BlvE 所以所以0.50s時金屬桿的速度大小時金屬桿的速度大小m/s05.BL/Ev （3）金屬桿速度為）金屬桿速度為v時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為 BlvrRRU 由圖象可知，由圖象可知，U與與t成正比，由于成正比，由于R、r、B及及L均為不變均為不變量，所以量，所以v與與t成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運動初速度為零的勻加速直線運動金屬桿運動的加速度金屬桿運動的加速度2m/s01.t/va 根據(jù)牛頓第二定律，在根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時對金屬桿有末時對金屬桿有 F - BIL= ma，解得解得 F=0.20N

23、此時此時F的瞬時功率的瞬時功率 P=Fv=1.0W題目題目07年年1月北京市崇文區(qū)期末統(tǒng)一練習(xí)月北京市崇文區(qū)期末統(tǒng)一練習(xí)18 18如圖所示，如圖所示，abcd為質(zhì)量為質(zhì)量M=2kg的的U型導(dǎo)軌，放型導(dǎo)軌，放在水滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量在水滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量 m =0.6kg 的的金屬棒金屬棒PQ平行于平行于bc放在導(dǎo)軌上放在導(dǎo)軌上, PQ棒左邊靠著絕緣棒左邊靠著絕緣的豎直立柱的豎直立柱e、f 導(dǎo)軌處于勻強磁場中導(dǎo)軌處于勻強磁場中, 磁場以磁場以O(shè)O為為界，左側(cè)的磁場方向豎直向上，右側(cè)的磁場方向水界，左側(cè)的磁場方向豎直向上，右側(cè)的磁場方向水平向右，磁場應(yīng)強度大小都為平向右，磁場

24、應(yīng)強度大小都為B=0.8T。導(dǎo)軌的。導(dǎo)軌的bc段段長長L=0.5m,其電阻其電阻r=0.4金屬棒的電阻金屬棒的電阻R=0.2，其，其余電阻均可不計。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)余電阻均可不計。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.2。若在導(dǎo)軌上作用一個方向向左、大小為。若在導(dǎo)軌上作用一個方向向左、大小為F = 2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，求：（的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，求：（g取取10m/s2）（1）導(dǎo)軌運動的最大加速度；）導(dǎo)軌運動的最大加速度；（2）導(dǎo)軌的最大速度；）導(dǎo)軌的最大速度；（3）定性畫出回路中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象。）定性畫出回路中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象。BFQPBfOObcead解

25、：解： （1）判斷：當(dāng)）判斷：當(dāng) t = 0時時 a最大最大據(jù)據(jù)MamgF a = 0.4 m/s2（ 2）判斷：當(dāng)導(dǎo)軌勻速運動時速度最大）判斷：當(dāng)導(dǎo)軌勻速運動時速度最大FIBLN = 0 N = mgIBL rRBLvI 由由聯(lián)立聯(lián)立 得得v = 3.75 m/s （3）感應(yīng)電流隨時間變化感應(yīng)電流隨時間變化 的的I t 圖象如圖示圖象如圖示I/A0t/s題目題目07年揚州市期末調(diào)研測試年揚州市期末調(diào)研測試16 16一個質(zhì)量一個質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻的正方形金屬框總電阻R=0.5，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金金屬框上邊與屬框上邊與A

26、A重合重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為平行、寬度為d 的勻強磁場后滑至斜面底端（金屬框下邊與的勻強磁場后滑至斜面底端（金屬框下邊與BB重重合），設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為合），設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應(yīng)，與此對應(yīng)的位移為的位移為s，那么，那么v2s 圖象如圖所示，已知勻強磁場圖象如圖所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上，方向垂直斜面向上，g10m/s2。v2 /m2s-2102003s/m12BABBALdbaab（1）根據(jù)）根據(jù)v2s 圖象所提供的信息，計算出斜面傾圖象所提供的

27、信息，計算出斜面傾角角和勻強磁場寬度和勻強磁場寬度d.（2）金屬框從進(jìn)入磁場到穿出磁場所用的時間是多）金屬框從進(jìn)入磁場到穿出磁場所用的時間是多少？少？（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？）勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？解解: (1) 由圖象可知，從由圖象可知，從s0到到s11.6m過程中，過程中，金屬框作勻加速運動金屬框作勻加速運動由公式由公式v22as 可得金屬框的加速度可得金屬框的加速度m/s56121621211 .sva根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律 mgsinma130 金屬框下邊進(jìn)磁場到上邊出磁場，線框做勻速運動金屬框下邊進(jìn)磁場到上邊出磁場，線框做勻速運動 s=2L=2d=2.6-1.6

28、=1m, d=L=0.5m(2) 金屬框剛進(jìn)入磁場時，金屬框剛進(jìn)入磁場時，1621 vm/s41 v金屬框穿過磁場所用的時間金屬框穿過磁場所用的時間s25021.vLt (3) 因勻速通過磁場因勻速通過磁場 sinmgLRBLvB 1所以磁感應(yīng)強度的大小所以磁感應(yīng)強度的大小 T50.B 題目題目合肥市合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測一年教學(xué)質(zhì)量檢測一16 16鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以獲取火車運動信息，能產(chǎn)生磁感應(yīng)強度為以獲取火車運動信息，能產(chǎn)生磁感應(yīng)強度為B的勻強的勻強磁場的裝置，被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所磁場的裝置，被安裝在火車首

29、節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖）。當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，示（俯視圖）。當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，線圈便會產(chǎn)生一電信號線圈便會產(chǎn)生一電信號,傳輸給控制中心傳輸給控制中心,線圈長為線圈長為L寬寬為為b，匝數(shù)為，匝數(shù)為n, 線圈和傳輸線的電阻忽略不計。若火線圈和傳輸線的電阻忽略不計。若火車通過線圈時車通過線圈時,控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號u與時間與時間t的關(guān)系如圖乙所示，問：的關(guān)系如圖乙所示，問： (1) t1時候火車的行駛速度為多大？時候火車的行駛速度為多大？ (2)火車在火車在t1時刻到時刻到t2時刻的時間時刻的時間 內(nèi)做什么運動（簡要說

30、明理由）？內(nèi)做什么運動（簡要說明理由）？ (3)上述時間內(nèi)火車的加速度多大？上述時間內(nèi)火車的加速度多大？Lb甲甲火車火車鐵軌鐵軌線圈線圈B接控制中心接控制中心0utu2u1t1t2乙乙解：解：11nBbvu （1）由）由 nBbuv:11 解解得得（2）從）從t1時刻到時刻到t2時刻過程中線圈兩端產(chǎn)生電壓隨時刻過程中線圈兩端產(chǎn)生電壓隨時間做線性變化，而火車運行速度，時間做線性變化，而火車運行速度，nBbuv 所以火車做勻加速直線運動。所以火車做勻加速直線運動。 （3）在）在t2時刻：時刻：nBbuv22 所以此過程火車運行加速度所以此過程火車運行加速度)tt (nBbuuttvva121212

31、12 07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模18.18 . ( 16 分分)如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌CD與與EF 間距為間距為 L=1m ，與水平地面夾角為，與水平地面夾角為，且，且 sin= 0.4 ，導(dǎo)軌導(dǎo)軌 上上 端用導(dǎo)線端用導(dǎo)線 CE 連接，導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻不連接，導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻不計，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強度為計，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強度為 B = 0.1 T 、方向垂直于導(dǎo)、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中軌平面向上的勻強磁場中. .一根電阻為一根電阻為 R =1的金屬棒的金屬棒M N 兩端有導(dǎo)電小輪擱在兩導(dǎo)軌上，棒上有吸水裝置兩端有導(dǎo)電小輪擱在兩導(dǎo)

32、軌上，棒上有吸水裝置P取沿導(dǎo)軌向下為取沿導(dǎo)軌向下為x軸正方向坐標(biāo)原點軸正方向坐標(biāo)原點O在在 CE 中中點開始時棒處在點開始時棒處在 x 0位置（即與位置（即與 CE 重合），棒的重合），棒的起始質(zhì)量不計設(shè)棒自靜止開始下滑，同時開始吸水，起始質(zhì)量不計設(shè)棒自靜止開始下滑，同時開始吸水，質(zhì)量逐漸增大，設(shè)棒的質(zhì)量與位移質(zhì)量逐漸增大，設(shè)棒的質(zhì)量與位移x的平方根成正比，的平方根成正比，即即 , , k 為一常數(shù)為一常數(shù), , k =0.01kg/m , , g 取取 10m/s2 xkm 問：問： ( l )金屬棒下滑金屬棒下滑 2m 位移過程中，流過棒的電荷位移過程中，流過棒的電荷量是多少？量是多少？

33、( 2 )猜測金屬棒下滑過程中做的是什么性質(zhì)的運動，猜測金屬棒下滑過程中做的是什么性質(zhì)的運動，并加以證明并加以證明 ( 3 )金屬棒下滑金屬棒下滑 1 m 位移時速度為多大？位移時速度為多大？ BFCOEMNPDx解：解： (1) q=It=/R=BS/R=0.2C (2)假設(shè)做勻變速運動有假設(shè)做勻變速運動有mavRLBsinmg 22 axvxkm2 則得：則得：0222 kaaRLBsinkg 從上述方程可以看出從上述方程可以看出a的解是一個定值，與位移的解是一個定值，與位移x無關(guān)，表明前面的假設(shè)成立，即棒是做勻加速運無關(guān)，表明前面的假設(shè)成立，即棒是做勻加速運動。動。（3）將數(shù)據(jù)代入得）將

34、數(shù)據(jù)代入得 a=2m/s2saxvm/21222 題目題目06年年5月深圳市第二次調(diào)研考試月深圳市第二次調(diào)研考試1616、（、（16分）如圖所示，光滑矩形斜面分）如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角的傾角300，在其上放置一矩形金屬線框，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長的邊長l11m，bc的邊長的邊長l20.6m，線框的質(zhì)量，線框的質(zhì)量m1kg，電阻，電阻R0.1，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)線，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M2kg，離地面的高度，離地面的高度為為H=4.8m;斜面上斜面上efgh區(qū)域是有界勻強磁場，磁感應(yīng)強區(qū)域是有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為度的大小為0.5T,方向垂直于斜面向上方向垂直于斜面向上;已知已知AB到到ef的距的距離為離為4.2m,ef到到gh的距離為的距離為gH=4.8me dBCDMbhAQ