单双导体棒切割形动生电动势.docVIP

导体棒切割磁力线问题 ①注意导体棒运动时产生感应电动势，从而产生感应电流出现安培力，注意安培力方向的判定和对物体运动的影响，运动学规律同样适用。 ②注意安培力做功的过程即是其余形式能转化为电能的过程。 ③若双导体棒运动，注意将双导体棒均按电源处理，但要注意判定正、负极求出回路中总电动势。 ④注意公式q=I·△t与公式BLI·△t=P2-P1的综合应用。1. 如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R．R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的有效电阻也为R，现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的3/4。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。试求： （1）在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小； （2）如果导体棒从静止释放沿导轨下滑距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的电热是多少？ （3）断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离后，通过导体棒ab的电量为q，求这段距离是多少？ 2. 如下图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求： ?? ?（1）杆能达到的最大速度多大?最大加速度为多大? ? ??（2）杆的速度达到最大时，a、b两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大? （3）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长? （4）若杆达到最大速度后撤去拉力，则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大? 3. 如图所示，光滑水平平行导轨M、N，间距L=0.5m，其电阻不计。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。金属棒ab、cd垂直导轨放置，且电阻都是R=100，质量都是m=0.5kg。现给棒ab一个水平向右的冲量，使其具有v0=8m／s的初速度。求：(1)cd棒上最大电流的大小和方向。??? ????(2)cd棒运动的最大速度。??? ????(3)cd棒上产生的热量。 4.如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B0，导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键S，导轨电阻不计，两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦运动，若将b棒固定，电键S断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动，此时再释放b棒，b棒恰能保持静止。 （1）求拉力F的大小 （2）若将a棒固定，电键S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度 （3）若将a棒和b棒都固定，电键S断开，使磁感应强度从B0随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增大到2 B0时，a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离h 5.如图所示，两根平行的光滑长导轨处于同一水平面内，相距为L。导轨左端用阻值为R的电阻相连，导轨的电阻不计，导轨上跨接一电阻为r的金属杆，质量为m，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开始运动。求??? （1）当杆的速度为r时，杆的加速度（2）杆稳定时的速度（3）若杆从静止到达稳定的过程中，杆运动的距离为S，则此过程回路中产生的热量为多少。 6. 如图所示，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD，间距为L ，金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直，并接触良好，电阻均可不计。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B，导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电照R1、R2、R3阻值分别为2R、R和0.5R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C，极板间距离为d 。（1）当ab以速度v0匀速向右运动时，电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质，及带电量的大小。（2）当AB棒以某一速度沿导轨匀速运动时，发现带电微粒从两极板中间由静止开始向下运动，历时t=2×10－2 s到达下极板，已知电容器两极板间距离d=6×10－3m，求ab棒的速度大小和方向。（g=10m／s2） 7. 如图（甲）所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间宽L=0.50m，一根质量为m=