电磁感应现象中的杆模型1.doc

电磁感应现象中的杆模型1如图122一l2所示，abcd是一个固定的U形金属框架，ab和cd边都很长，bc长为，框架的电阻不计，是放置在框架上与bc平行的导体杆，它可在框架上自由滑动(摩擦可忽略)，它的电阻为R，现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，已知当以恒力F向右拉导体杆时，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度7如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨单位长度电阻为r0，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离为有垂直纸面向里的非匀强磁场，其磁感应强度沿y方向大小不变，沿x方向均匀增强，即有，其中为常数一根质量为m，电阻不计的金属杆MN可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中 始终保持与导轨垂直在t0时刻，金属杆MN紧靠在P、Q端，在外力F作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动求:（1）在t时刻金属杆MN产生的感应电动势大小；（2）在t时刻流经回路的感应电流大小和方向；（3）在t时刻金属杆MN所受的安培力大小2.两根光滑的足够长的直金属导轨MN、平行置于竖直面内，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为的电阻，如图所示。质量为m、长度为L、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，ab由静止释放，在重力作用下运动，若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h求：(1)ab运动的最大速度；(2)ab从释放至其运动达到最大速度此过程中金属棒产生的焦耳热为多少？（3）ab从释放至其运动达到最大速度的过程中，流过ab杆的电荷量（4）ab从释放至其运动达到最大速度所经历的时间【例3】如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度。已知ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻都不计。6.(05江西模拟) 水平面上有两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（如图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场垂直纸面向内。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如图8所示，取重力加速度，求：（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若；磁感应强度B为多大？（3）由图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？如图122一l2所示，abcd是一个固定的U形金属框架，ab和cd边都很长，bc长为，框架的电阻不计，是放置在框架上与bc平行的导体杆，它可在框架上自由滑动(摩擦可忽略)，它的电阻为R，现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，已知当以恒力F向右拉导体杆时，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度3.两根光滑的足够长的直金属导轨MN、平行置于竖直面内，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为的电阻，如图所示。质量为m、长度为L、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，ab由静止释放，在重力作用下运动，若ab从释放至其运动达到最大速度时所经历的时间为，求：(1)ab运动的最大速度；(2)ab从释放至其运动达到最大速度此过程中金属棒产生的焦耳热为多少？（3）ab从释放至其运动达到最大速度的过程中，流过ab杆的电荷量4. 如图2所示，电源的电动势为E，内阻不计，ab棒电阻为R，长为L，U形支架足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图2所示：(1)分析ab棒从静止开始到最后的运动过程；(2)ab棒是否有稳定的运动速度？若有，为多大？RBbaNMQP5.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热为Q，导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为，且tan，已知重力加速度为g。（1）求磁感应强度的大小k+s-5#u （2）金属杆在加速下滑过程中，当速度达到时，求此时金属杆的加速度的大小； （3）求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。6. 如图9所示，在与水平方向成角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量kg、电阻，金属轨道宽度m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2，求：(1)导体棒cd受到的安培力大小；(2)导体棒ab运动的速度大小；(3)拉力对导体棒ab做功的功率。7.如图所示，倾角=30，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1T，范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=O.2kg，电阻R=1omega放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直)，当ab棒移动2.8m时获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为5.8J(不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10ms2)，求：该过程经历的时间双杆问题1.“双杆”向相反方向做匀速运动当两杆分别向相反方向运动时，相当于两个电池正向串联。例5 两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电