高三物理二轮复习训练带电粒子Word版

1、 高三物理 导体棒专题 教师：任利明 20130117导体棒问题属于电磁学和力学的综合问题。往往一道试题包含多个知识点（电路、磁场、电磁感应、力、牛顿运动定律、动量、能量等）的综合应用，处理这类问题必须熟练掌握相关的知识和规律，还要求有较高的分析能力、逻辑推断能力，以及综合运用知识解决问题的能力等。导体棒问题既是高中物理教学的重要内容，又是高考的重点和热点问题。同学们在复习过程中应进行归类总结，抓住电路分析、受力状态分析、运动过程分析及动量能量分析，四个要点，再演绎推广，驾驭知识的能力将会提升到一个新的层次，现采撷几例，进行归类剖析和拓展，引导同学们熟练处理此类问题，直击高考。一、单导体棒问题

2、1给初速度的 2给外加恒力，无初速度的3竖直面内的4电路中有电源驱动的5导体棒转动切割例1：如图所示，形导线框水平放置在磁感应强度B0.2T的匀强磁场中磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0,接在NQ间的电阻R=4.0,电压表为理想电表,其余电阻不计.若导体棒在水平外力作用下以速度v=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.（1）通过电阻的电流方向如何?（2）电压表的示数为多少? (3) 若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少? 例2：下列三图中除

3、导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是 A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动B.三种情形下导体棒ab最终均静止C.乙、丙中，ab棒最终将做匀速运动； 甲中，ab棒最终静止D.甲、丙中，ab棒最终将做匀速运动； 乙中，ab棒最终静止例3：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L0、M、P两点

4、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下，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，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由b向a方向看到的装置如图13-3-3所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。例4：如图所示，半径为L粗细均匀的金属圆环，其阻值为R处在磁感应强度为B的匀强磁场中，另有一长度为L，电阻为的金属棒OA可

5、绕O轴在磁场中以角速度逆时针匀速转动，转动过程中金属棒的A端与金属圆环接触良好，一阻值为的定值电阻分别与杆的O端和金属圆环边缘C连接，求电路中总电流的变化范围？ O A C B二、双导体棒问题Bv0Lacdb图17例5：两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图17所示两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生

6、的焦耳热最多是多少（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？例6：如图所示，固定于同一水平面内的光滑平行金属导轨分为两段且相连，AB段的宽为CD段宽的2倍，BC两侧两段导轨足够长且处在竖直方向的同一匀强磁场B中，两质量均为m的直金属棒a、b分别放在AB、CD段且均与导轨垂直。现给a施以作用时间极短的冲击，使其获得大小为V0的初速度。求；（1）若a、b距离两端导轨的连接处BC足够远，则a在AB段上，b在CD段上的最终速度各为多大？（2）从a获得的初速度V0到a和b达到上述最终速度的过程中，系统中产生的热量是多少？例7：如图所示，足够长的水平光滑导轨间距为L，电阻不计，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，质量均为m，电阻均为R的导体棒ab、cd静止于导轨上并与导轨良好接触，今对导体棒ab施加水平向右的恒力F而使之由静止开始运动.（1）试分析两根导体棒的