电磁感应中(双杆)归类概要

/22由④⑤两式得：Q坐 ⑥3BL设整个过程中ab和cd的相对位移为S,由法拉第电磁感应定律得：E—吧 ⑦tt流过ab的电量：Q_E_t ⑧2R由⑥⑦⑧两式得：S字 ⑨3B2L2评分标准：①⑥式各3分，②③⑨式各2分，④⑤⑦⑧式各1分，共16分。8.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨 PQMNPQM厢电阻不计，间距为d=0.5m.P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感强度 B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为r0.1,质量分别为m=300g和m=500g的两金属棒Li、L2平行的搁的光滑导轨上，现固定棒Li,L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由静止开始作加速运动，试求：(1)当电压表读数为U=0.2V时，棒L2的加速度多大？(2)棒L2能达到的最大速度Vm(3)若固定Li,当棒匕的速度为V,且离开棒Li距离为s的同时，撤去恒力F,为保持棒L2作匀速运动，可以采用将B从原值(B=0.2T)逐渐减小的方法，则磁感应强度 B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)？(1)-「Li与L2串联 ••・流过L2的电流为：I=u 022A①r0.1L2所受安培力为F'=BdI=0.2N ②aF—— 0.80.21.2m/s2 ③mb 0.5评分标准：①②③式每式各2分.(2)当L2所受安培力F安=F时，棒有最大速度Vm?此时电路中电流为Im.则F安=BdIm(1Im=Bdvm⑤

2rF安=F ⑥ 由④⑤⑥式得2Fr …vm=—厂弓16m/s(7B2d2评分标准：④⑤⑥式每式1分，⑦式2分.F时磁感应强度为B,t时磁感应(3)F时磁感应强度为B,t时磁感应强度为B,则Bds=Bd（s+vt） ⑧ （2强度为B,则Bds=Bd（s+vt） ⑧ （2分）BtB0s（2分）vtL,上层导轨上搁置一根质量为 m,电阻是Rr的光滑绝缘半圆形轨道，在靠近半圆形轨道.如图所示，有上下两层水平放置的平行光滑导轨，间距是的金属杆ST,下层导轨末端紧接着两根竖直平面内的半径为处搁置一根质量也是m,电阻也是R的金属杆AR上下两层平行导轨所在区域里有一个竖直向下的匀强磁场。当闭合开关S后，当有电荷量q通过金属杆L,上层导轨上搁置一根质量为 m,电阻是Rr的光滑绝缘半圆形轨道，在靠近半圆形轨道⑴求磁场的磁感应强度⑵求金属杆AB刚滑到上层导轨瞬间，上层导轨和金属杆组成的回路中的电流⑶问从AB滑到上层导轨到具有最终速度这段时间里上层导轨回路中有多少能量转变为内能？解：⑴开关闭合后，有电流通过 AB棒，在安培力F作用下获得加速度，离开下层轨道时速度为Vo,由动量定理，得mv0FVtBILVtBLqAB棒在半圆轨上运动时，机械能守恒，则1 轨道时速度为Vo,由动量定理，得mv0FVtBILVtBLqAB棒在半圆轨上运动时，机械能守恒，则1 2一mv0212一mv22mgr⑵2mvAB棒在半圆轨最高点时，由牛顿第二定律得mgm B15gr联解⑴⑵⑶式，得: qL⑵AB滑入上层轨道瞬间的速度为v向产生感应电动势为E0BLvBL,.grI0回路中电流

旦BL.g72R2R⑶当两杆速度相等时，回路中磁通量不变化，电流为零，两杆作匀速直线运提示:QabQr，、提示:QabQr，、Tmg（2）1ab———-0.6AIR0.3ALB1 2（3）mghQ总—mv h=3.93m2Icd0.9AvIcd（rR并）BL1.88m/sTOC\o"1-5"\h\zc 1 1—mv02mvv v0一；gr动，达到最终速度v,由动量守恒定律，得： 2 2nU1mv；12mv21mgr12m1gr1mgr\o"CurrentDocument"由能量关系，得： 2 2 2 2 4 4.如图2—10所示，足够长的两根相距为 0.5m的平行光滑导轨竖直放置，导轨电阻不计，磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为 0.04kg、电阻均为0.5◎的可动金属棒ab和cd都与导轨接触良好，导轨下端连接阻值为 1◎的电阻R,金属棒ab用一根细绳拉住，细绳允许承受的最大拉力为0.64N。现让cd棒从静止开始落下，直至细绳刚被拉断，此过程中电阻 R上产生的热量为0.2J,求：(1)此过程中ab棒和cd棒产生的热量Qab和Qcd;(2)细绳被拉断瞬时，cd棒的速度Vo(3)细绳刚要被拉断时，cd棒下落的高度ho标准答案：（1）0.4J0.9J （2）1.88m/s（竖直向下） （3）3.93mTOC\o"1-5"\h\zQr rQab 0.4J 3—— Q并 0.6JQcd——Q并 0.9JQd d并 R并 R并.如图所示，两条光滑平行导轨相距为L,被固定在与水平面成0的绝缘斜面上，导轨的电阻忽略不计。ab、cd是横放在导轨上的直导线，它们的质量均为 m,电阻均为R整个装置处于垂直于导轨所在平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。现直导线ab在平行于导轨向上的恒定拉力作用下沿导轨向上匀速运动，直导线cd处于静止状态，求作用在ab上的恒定拉力的功率。解答：b,cd受到沿斜面向上的ab向上运动，ab中产生感应电动势，感应电流的方向为 b+acb,cd受到沿斜面向上的BIL=BIL=mgsin设ab向上运动的速度为av,则有BLvI="2Rab受到沿斜面向下的安培力，设恒定拉力为 F,则有F=BIL+mgsin @由①式可得F的功率mgsin2P=Fv=4( )2RBL.如图所示，aa/、bb/为在同一水平面内的两条相距为 d的平行长直金属导轨，其上平行地静置有两根可在导轨上无摩擦滑动的金属棒 A和B,两金属棒的质量均为rn,电阻均为R棒与导轨接触良好，其他电阻不计，两导轨间