学年高中物理课堂同步系列二每日一题电磁感应中力学问题含解析新人教版选修

1、学年高中物理讲堂同步系列二每天一题电磁感觉中的力学问题含解析新人教版选修学年高中物理讲堂同步系列二每天一题电磁感觉中的力学问题含解析新人教版选修PAGE学年高中物理讲堂同步系列二每天一题电磁感觉中的力学问题含解析新人教版选修电磁感觉中的力学问题以以下列图，水平面内固定两对足够长的平行圆滑导轨，左侧两导轨间的距离为2L，右侧两导轨间的距离为L左、右两部分用导线连接，左、右侧的两导轨间都存在磁感觉强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。两均匀的导体棒ab和cd分别垂直放在左、右两侧的导轨上，ab棒的质量为2m、有效电阻为2r，而cd棒的质量为m、有效电阻为r，其他部分的电阻不计。原来两棒都处于静止状态，

2、现赏赐棒一大小为I0、方向平行导轨向右的冲量使ab棒向右运动，在达到牢固状态时，两棒均未滑出各自的轨道。求：（1）cd棒中的最大电流Im；（2）cd棒的最大加速度；（3）两棒达到牢固状态肘，各自的速度。【参照答案】（1）（2）（3）（3）当两棒中感觉电动势大小相等时系统达到牢固状态，有由ab棒与cd棒中感觉电流大小总是相等，可知安培力对ab棒与cd棒的冲量大小关系为依照动量定理对ab棒有依照动量定理对cd棒有解得，【知识补给】电磁感觉中的力学问题1题型特点：电磁感觉中产生的感觉电流在磁场中将碰到安培力的作用，因此，电磁感觉问题经常跟力学问题联系在一起，解决这类问题，不仅需应用电磁学中的有关规律

3、，如楞次定律、法拉第电磁感觉定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。2解题方法：a选择研究对象，即哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统；b用法拉第电磁感觉定律和楞次定律求感觉电动势的大小和方向；c求回路中的电流大小；d解析其受力情况；e解析研究对象所受各力的做功情况和合外力做功情况，选定所要应用的物理规律；f运用物理规律列方程求解。电磁感觉力学问题中，要抓好受力情况、运动情况的动向解析：导体受力运动产生感觉电动势感觉电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化，周而复始地循环，循环

4、结束时，加速度等于零，导体达到牢固状态。附：安培力的方向判断3电磁感觉问题中两大研究对象及其相互限制关系：以以下列图，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感觉强度为B的匀强磁场。质量为m，电阻为R的正方形线框边长为L（Ld），线圈下边缘到磁场上界线的距离为h。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入和刚穿出磁场时辰的速度都是，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边沿穿出磁场），以下说法中正确的选项是A线圈可能素来做匀速运动B产生的焦耳热为2mgdC线圈的最小速度可能是D线圈的最小速度必然是平行金属导轨ab、cd与水平面成角，间距为L，导轨与固定电阻R1和R2相连，磁感觉强度为

5、B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒MN，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均为R，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒以速度v沿导轨匀速下滑，忽略感觉电流之间的作用。则A导体棒两端电压为B电阻R1耗资的热功率为Ct时间内经过导体棒的电荷量为D导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于以以下列图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，此间距为L，导轨波折部分圆滑，平直部分粗糙，二者圆滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左侧地域有宽度为d、方向竖直向上、磁感觉强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右界线处恰好停止。已知

6、金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触优异。则金属棒穿过磁场所区的过程中A流过金属棒的最大电流为B经过金属棒的电荷量为C战胜安培力所做的功为mghD金属棒产生的焦耳热为以以下列图，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值R=2的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量m=0.2kg、电阻r=1的金属棒ab放在两导轨上。棒与导轨垂直并保持优异接触，它们之间的动摩擦因数=0.25（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）。当金属棒由静止下滑60m时速度达到牢固，电阻R耗资的功率为8W，金属棒中的电流方向由a到b，则以下说

7、法正确的选项是（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）A金属棒沿导轨由静止开始下滑时，加速度a的大小为4m/s2B金属棒达到稳准时速度v的大小为10m/sC磁场方向垂直导轨平面向上，磁感觉强度B的大小为0.4TD金属棒由静止到牢固过程中，电阻R上产生的热量为25.5J以以下列图，在距离水平川面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场，磁感觉强度B=1T。正方形线框abcd的边长、质量m=0.1kg，M=0.2kg的物体A。开始时线框的cd边在地面上，各段绳都处于挺直状态，从以以下列图的地址将A从静止释放。一段时间后线框进入磁场运动。当线框的cd边进入磁

8、场时物体A恰好落地，此时轻绳与物体A分别，线框连续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面素来处于纸面，g取10m/s2。求：（1）线框从开始运动到最高点所用的时间；（2）线框落地时的速度大小；（3）线框进入和走开磁场的整个过程中线框产生的热量。以以下列图，两条足够长的平行的圆滑裸导轨c、d所在斜面与水平面间夹角为，间距为L，导轨下端与阻值为R的电阻相连，质量为m的金属棒ab垂直导轨水平放置，整个装置处在垂直斜面向上的磁感觉强度为B的匀强磁场中。导轨和金属棒的电阻均不计，有一个水平方向的力垂直作用在棒上，棒的初速度为零，则：（重力加速度为g）（1）若金属棒中能产生从

9、a到b的感觉电流，则水平力F需满足什么条件？（2）当水平力大小为F1，方向向右时，金属棒ab运动的最大速度vm是多少？（3）当水平力方向向左时，金属棒ab沿轨道运动能达到的最大速度vm最大为多少？此时水平力F的大小为多大？【参照答案】BCD依照线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时辰的速度都是v0，且全部进入磁场将做加速运动，因此进磁场时将做减速运动，故A错误；线圈从刚进入磁场到刚穿出磁场时产生的焦耳热等于机械能的减小量mgd，线圈穿出磁场的过程中产生的焦耳热也等于mgd，则在整个线圈穿过磁场的全过程中产生的焦耳热为2mgd，B正确；因为进磁场时要减速，可知线圈圆满进入磁场时速度最小，当加速度为零时满足，解得，C正确；从圆满进入磁场到下边刚接触磁场的下界线过程中，做匀加速直线运动，有v02v2=2g(dL)，从静止开始下落到线圈下边接触磁场上界线的过程中做自由落体运动，有v02=2gh，因此最小速度，故D正确。由机械能守恒定律可得：代入数据解得线框落地时的