5高二莱山物理电磁感应(导体棒在磁场的运动)

1、.课题：电磁感应现象中的“导轨”问题一、单导体棒在匀强磁场中做切割磁感线运动FBR【例1】如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L，两轨道之间用电阻R连接，有一质量为m、电阻为r的导体棒静止地放在轨道上与两轨道垂直，轨道的电阻忽略不计，整个装置处于磁感应强度B的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上现用水平恒力F沿轨道方向拉导体棒，使导体棒从静止开始运动(1)分析导体棒的运动情况(2)求出导体棒的最大速度v0BR变式一：原题中光滑轨道与水平面成角放置，并给导体棒一沿轨道向上的初速度v0，如图所示，请分析导体棒的运动情况，并求出导体棒的最终速度 变式二：原题中，若在轨道平面上一矩形区

2、域内存在匀强磁场，开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内，求导体棒达到的恒定速度v2fBRv1如图4所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为L，右端接有电阻为R，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计的金属棒受到外力冲量后，以的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q，求：（1）棒能运动的距离？（2）R上产生的热量？RFBV变式三： 原题中若在电阻R两端接一理想电压表，当导体棒在匀强磁场中运动时，

3、电压表示数随时间均匀增加，即U=kt，求拉力F与时间的t的函数关系v0BRC1v0BE1v0B课后思考：若原题变成如图所示三各种情况，给导体棒一水平初速度，请分析导体棒的运动情况？ 例1、如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行的光滑金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面之间的夹角是，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，磁感强度为B，在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于金属导轨放置的金属棒ab质量为m，电阻为2R，从静止开始沿导轨下滑，求（1）当导体棒的速度为v时，导体棒所受的安培力是多大？（2）ab棒的最大速度以及最大加速度是多少？（3）棒的速度由静

4、止到最大时下滑的距离为d，这一过程整个回路产生的热量？电阻R上产生的热量？（4）如果棒和导轨的动摩擦因数为，则（3）问过程中整个回路产生的热量是多少？练习1、如图所示，竖直平行导轨间距l，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R，质量m，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B。设导轨足够长。不计空气阻力（1）电键断开，ab由静止释放，导体棒做什么运动？（2）电键闭合，ab棒由静止释放，求ab棒的最大速度和最终速度并判断下面说法是否正确A导体下落过程中，机械能守恒B导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量C导体达到

5、稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力 势能全部转化为回路中增加的内能（3）ab棒由静止释放一段时间后，闭合电键，求ab棒的最大速度和最终速度二、双导体棒在匀强磁场中做切割磁感线运动【例2】如图MN、PQ为两根无限长光滑固定轨道（电阻不计）足够大的匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度为B两根导体棒ab和cd的质量分别为m1和m2，电阻为R1和R2静置于轨道上，现给导体棒cd一初速度v0 PNQMa cb dv0(1)分析ab、cd两导体棒的运动情况(2)若导体棒cd的最终速度为v，求回路产生的焦耳热变式一：原题中若给导体棒cd一恒定外力F，分析ab、cd两导体棒的运动情况PNQMa cb dF练习1

6、（2004年广东高考）如图7，在水平面上有两条导电导轨MN、PQ，导轨间距为L，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为B。两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为。两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数皆为。已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度v0沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动。导轨的电阻可忽略。求此时杆2克服摩擦力做功的功率。2、双导体棒棒切割磁感线电路方面例2、在水平面上有两条光滑平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2，两杆与导轨接触良好，导轨的电阻可忽略（1）已知