电磁感应中的导体棒1

1、2021-8-61 电磁感应中的导轨类问题之一电磁感应中的导轨类问题之一 2021-8-62 2021-8-63 一、单棒问题一、单棒问题 2021-8-64 a.阻尼式单棒分析阻尼式单棒分析 v v0 0 2 2 B B l v FBIl Rr 2 2 () B FB l v a mm Rr 2021-8-65 v v0 0 2 2 () B FB l v a mm Rr a.阻尼式单棒分析阻尼式单棒分析 r R Q Q mv 2 1 WQ r R 2 0 安安 rR SBL rR nq BL mv q mv-0tLIB- 0 0 2021-8-66 练习：练习：ABAB杆受一冲量作用后以初

2、速度杆受一冲量作用后以初速度 v v0 0=4m/s=4m/s，沿水，沿水 平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。ABAB的的 质量为质量为m m=5g=5g，导轨宽为，导轨宽为L L=0.4m=0.4m，电阻为，电阻为R R=2=2，其余的，其余的 电阻不计，磁感强度电阻不计，磁感强度B B=0.5T=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因，棒和导轨间的动摩擦因 数为数为=0.4=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线，测得杆从运动到停止的过程中通过导线 的电量的电量q q=10=10 2 2C C，求：上述过程中 ，求：上述过程中 (g(g取取10

3、m/s10m/s2 2) ) (1)AB(1)AB杆运动的距离；杆运动的距离； (2)AB(2)AB杆运动的时间；杆运动的时间； (3)(3)当杆速度为当杆速度为2m/s2m/s时其时其 加速度为多大？加速度为多大？ 2021-8-67 b.发电式单棒分析发电式单棒分析 F F B FFmg a m B FBIl Blv Bl Rr 2 2 B l v Rr v 2 2 () FB l v g mm Rr 2021-8-68 b.发电式单棒发电式单棒 F F 2 2 ()() m FmgRr v B l m Fmg a m B FFmg a m 2 2 0 () FB l v g mm Rr

4、2021-8-69 b.发电式单棒分析发电式单棒分析 Bls qn RrRr F F 2 2 0 () FB l v g mm Rr 0 m FtBLqmgtmv 2 1 2 Em FsQmgSmv B FFmg a m 2 () m mm BLv Fvmgv Rr 2021-8-610 F B F F F b.发电式单棒分析发电式单棒分析 F 2021-8-611 c.电动式单棒电动式单棒 B FBIl B Fmg a m (EE Bl Rr 反 ） (BElv Bl Rr ） (B () Elv Blg m Rr ） = 2021-8-612 m E I Rr , mm FBI l m m

5、 Fmg a m min , m EBlv I Rr l rR BlvE B m minmin mgFBIl 22 )( lB rRmg Bl E vm c.电动式单棒电动式单棒 2021-8-613 minmin () 2 minm IEIEIRrmgv 反 0 m BLqmgtmv 2 1 2 Em qEQmgSmv B Fmg a m (B () Elv Blg m Rr ） = c.电动式单棒电动式单棒 Bls qn RrRr 2021-8-614 B c.电动式单棒电动式单棒 2021-8-615 练习：练习：如图所示，水平放置的足够长平行导轨如图所示，水平放置的足够长平行导轨MNM

6、N、PQPQ的间的间 距为距为L L=0.1m=0.1m，电源的电动势，电源的电动势E E10V10V，内阻，内阻r r=0.1=0.1，金属，金属 杆杆EFEF的质量为的质量为m m=1kg=1kg，其有效电阻为，其有效电阻为R R=0.4=0.4，其与导轨间，其与导轨间 的动摩擦因数为的动摩擦因数为0.10.1，整个装置处于竖直向上的匀强，整个装置处于竖直向上的匀强 磁场中，磁感应强度磁场中，磁感应强度B B1T1T，现在闭合开关，求：，现在闭合开关，求： （1 1）闭合开关瞬间，金属杆的加速度；）闭合开关瞬间，金属杆的加速度； （2 2）金属杆所能达到的最大速度；）金属杆所能达到的最大速

7、度； （3 3）当其速度为）当其速度为v v=20m/s=20m/s时杆的加速度为多大？（忽略其时杆的加速度为多大？（忽略其 它一切电阻，它一切电阻，g g=10m/s=10m/s2 2） 2021-8-616 如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdefcdef处于处于 竖直向下磁感应强度为竖直向下磁感应强度为B B0 0的匀强磁场中的匀强磁场中. .金属杆金属杆abab与金属与金属 框架接触良好框架接触良好. .此时此时abedabed构成一个边长为构成一个边长为L L的正方形，金的正方形，金 属杆的电阻为属杆的电阻为r r，其余部分电阻不计，其余部分电阻不计. . 若从若从t=0t=0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒 钟增量为钟增量为k k，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求 金属杆中的感应电流金属杆中的感应电流. 在情况在情况中金属杆始终保持不动，当中金属杆始终保持不动，当t= tt= t1 1秒末时，求秒末时，求 水平拉力的大小水平拉力的大小. 若从若从t=0t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在 框架上以恒定速度框架上以恒定速度v v向右做匀速运动时，可使回