電磁感應(yīng)的綜合運(yùn)用

1、電磁感應(yīng)的綜合運(yùn)用電磁感應(yīng)的綜合運(yùn)用DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌放置在水平面上，兩一對(duì)平行光滑導(dǎo)軌放置在水平面上，兩導(dǎo)軌間距為導(dǎo)軌間距為l，一端連接阻值為，一端連接阻值為R的電阻的電阻.有一導(dǎo)體有一導(dǎo)體桿靜止地放置在導(dǎo)軌上，與兩軌道垂直，桿的質(zhì)桿靜止地放置在導(dǎo)軌上，與兩軌道垂直，桿的質(zhì)量為量為m，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下垂直軌道面向下.1.現(xiàn)用一外力現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使桿以速度沿軌道方向拉桿，使桿以速度v向

2、向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：水平拉力水平拉力F的大??；的大?。浑娮桦娮鑂消耗的電功率；消耗的電功率；克服安培力做功的功率；克服安培力做功的功率；拉力拉力F做功的功率。做功的功率。FAF例題例題1 1RvlBRIPRvlBFvPRvlBvFPRvlBBIlFFFAAA222222222222. 4. 3. 2. DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 已知兩導(dǎo)軌間距為已知兩導(dǎo)軌間距為l，電阻阻值為，電阻阻值為R，桿，桿的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，磁，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B.2.如果用一水平外力如果用一水平外力F沿軌道方向拉桿，

3、使之以加沿軌道方向拉桿，使之以加速度速度a從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。寫出寫出F與時(shí)間與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式；的函數(shù)關(guān)系式；求經(jīng)過(guò)時(shí)間求經(jīng)過(guò)時(shí)間t，克服安，克服安培力做功的功率、外力培力做功的功率、外力F的功率以及電阻的功率以及電阻R消耗的消耗的電功率電功率.例題例題1 12222222222222222. 4. 3. 2. 1tRalBRIPtmatRalBFatPtRalBatFPmatRalBFFAADP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 已知兩導(dǎo)軌間距為已知兩導(dǎo)軌間距為l，電阻阻值為，電阻阻值為R，桿，桿的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，磁，桿

4、及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B.3.如果用一水平恒定外力如果用一水平恒定外力F沿軌道方向拉桿，使之沿軌道方向拉桿，使之從靜止開始運(yùn)動(dòng)從靜止開始運(yùn)動(dòng).定性作出速度時(shí)間的關(guān)系圖象；求桿的最大定性作出速度時(shí)間的關(guān)系圖象；求桿的最大速度速度vm；求速度為；求速度為v時(shí)加速度時(shí)加速度a；設(shè)桿從靜止；設(shè)桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的位移為開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的位移為x，求電阻，求電阻R產(chǎn)生的產(chǎn)生的焦?fàn)枱峤範(fàn)枱酫；例題例題1 1442222222222221. 4. 3. 2lBRmFFxmvFxQlBRFFvPRmvlBmFalBFRvmmFm DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一

5、學(xué)校 已知兩導(dǎo)軌間距為已知兩導(dǎo)軌間距為l，電阻阻值為，電阻阻值為R，桿，桿的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，磁，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B.3.如果用一水平恒定外力如果用一水平恒定外力F沿軌道方向拉桿，使之沿軌道方向拉桿，使之從靜止開始運(yùn)動(dòng)從靜止開始運(yùn)動(dòng).設(shè)桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的時(shí)間為設(shè)桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的時(shí)間為t，求，求電阻電阻R產(chǎn)生的焦?fàn)枱岙a(chǎn)生的焦?fàn)枱酫.例題例題1 1在桿運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，取一小段時(shí)間t，設(shè)桿的速度從 v 增加到 v+v。由動(dòng)量定理 Ft-RvlB22t=mv 累積求和 Ft-RlB22x=mvm 解得 x=22)(lBR

6、mvFtm 由能量守恒定律 Q =Fx-221mv=22)(lBFRmvFtm -221mmv DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 在在B=0.5T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,垂直磁場(chǎng)水垂直磁場(chǎng)水平放置的平行兩導(dǎo)軌相距平放置的平行兩導(dǎo)軌相距l(xiāng)= 0.20m,導(dǎo)軌光導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)滑且電阻不計(jì), R=0.8 , ab電阻電阻r=0.2 .桿桿ab在在外力外力F作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得F-t的關(guān)系如圖所示的關(guān)系如圖所示. 求桿的質(zhì)量求桿的質(zhì)量m和加速度和加速度a.F/Nt/s0圖(乙)48 12 16 20 24 281234567F/Nt/s0圖(乙)48 12

7、 16 20 24 28圖(乙)48 12 16 20 24 281234567kgmsmamatrRalBF1 . 0,/1022 I-t圖線，圖線，U-t圖線圖線練習(xí)練習(xí)1 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 豎直放置的豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),上端串上端串有電阻有電阻R(其余電阻不計(jì)其余電阻不計(jì)). 金屬棒質(zhì)量為金屬棒質(zhì)量為m,與與導(dǎo)軌接觸良好導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)摩擦不計(jì)摩擦.從某一位置釋放從某一位置釋放,在在ab水平面進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為水平面進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),1.進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)可能是進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)可能是A.勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)B.減速運(yùn)動(dòng)直至靜

8、止減速運(yùn)動(dòng)直至靜止C.一直做加速運(yùn)動(dòng)一直做加速運(yùn)動(dòng)D.最終一定做勻速運(yùn)動(dòng)最終一定做勻速運(yùn)動(dòng)【AD】練習(xí)練習(xí)2 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 豎直放置的豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),上端串有上端串有電阻電阻R(其余電阻不計(jì)其余電阻不計(jì)). 金屬棒質(zhì)量為金屬棒質(zhì)量為m,與導(dǎo)與導(dǎo)軌接觸良好軌接觸良好,不計(jì)摩擦不計(jì)摩擦.從某一位置釋放從某一位置釋放,在在ab水平面進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為水平面進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),2.進(jìn)入磁場(chǎng)后進(jìn)入磁場(chǎng)后v-t圖象可能是圖象可能是 【ACD】練習(xí)練習(xí)2 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 豎直放置的豎直放置的U形導(dǎo)軌寬

9、為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),上端串上端串有電阻有電阻R(其余電阻不計(jì)其余電阻不計(jì)). 金屬棒質(zhì)量為金屬棒質(zhì)量為m,與與導(dǎo)軌接觸良好導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)摩擦不計(jì)摩擦.從某一位置釋放從某一位置釋放,在在ab水平面進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為水平面進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),3.試求試求ab下滑的最終速度下滑的最終速度vm.4.當(dāng)速度為當(dāng)速度為v時(shí)時(shí)ab的加速度的加速度a.RmvLBgaLBmgRvm2222練習(xí)練習(xí)2 2 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 足夠長(zhǎng)的光滑的平行導(dǎo)軌與水平面足夠長(zhǎng)的光滑的平行導(dǎo)軌與水平面成成 角角放置放置,上端接電阻上端接電阻R. 空間有垂直導(dǎo)軌空間有垂直導(dǎo)軌平面向上

10、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B. 質(zhì)量為質(zhì)量為m、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為L(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好, 靜止釋靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)放后開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)其它不計(jì)其它電阻電阻.求求 1.棒運(yùn)動(dòng)的最大速度棒運(yùn)動(dòng)的最大速度.2.達(dá)到最大速度后達(dá)到最大速度后,電阻電阻R產(chǎn)生的熱功率產(chǎn)生的熱功率.練習(xí)練習(xí)3 3E=BLv,I=BLv/RF=ILB=B2L2v/Ra=(mgsin -F)/m vFa當(dāng)當(dāng)a=0時(shí)時(shí),速度達(dá)速度達(dá)vmmgsin =B2L2v/Rvm=mgRsin /B2L2PR=I2R= mgvsin = m2g2Rsin2 /B2LDP,Physics北京市十一學(xué)校北京市

11、十一學(xué)校 矩形線圈矩形線圈ab=l1,bc=l2,電阻為電阻為R,線圈線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹榇艌?chǎng)區(qū)域?qū)挾葹镈 (Dl2) ,磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B. 1.在外力作用下使線圈以速度在外力作用下使線圈以速度v勻速通過(guò)該磁勻速通過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)區(qū)域,求求(1)拉力所做的功拉力所做的功.(2)電路產(chǎn)生的焦耳熱電路產(chǎn)生的焦耳熱.例題例題2 2RvllBQWDP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 矩形線圈矩形線圈ab=l1,bc=l2,電阻為電阻為R,線圈線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹榇艌?chǎng)區(qū)域?qū)挾葹镈, 磁磁感強(qiáng)度為感強(qiáng)度為B. 2.若若

12、Dl,求求ab邊離開磁場(chǎng)時(shí)邊離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度的加速度.gvlHgva) 1)(2(2x對(duì)比對(duì)比DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 正方形線框邊長(zhǎng)正方形線框邊長(zhǎng)l,質(zhì)量質(zhì)量m,電阻電阻R,從勻從勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方高強(qiáng)磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止釋放處由靜止釋放,磁場(chǎng)寬度為磁場(chǎng)寬度為Hl.3.ab離開磁場(chǎng)時(shí)恰好離開磁場(chǎng)時(shí)恰好以以v做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng).求求:(1)cd邊快進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)邊快進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度的加速度.(2)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)枱岢讨挟a(chǎn)生的焦?fàn)枱?2221)()(21 (mvHhmggvlHgvax對(duì)比對(duì)比DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 固定

13、于水平桌面上的金屬框架固定于水平桌面上的金屬框架cdef處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒金屬棒ab擱在擱在框架上框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng)可無(wú)摩擦滑動(dòng),此時(shí)此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為l的正方形的正方形,棒的電阻為棒的電阻為R,其余部分電阻其余部分電阻不計(jì)不計(jì),t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.1.若從若從t=0時(shí)刻起時(shí)刻起,磁感應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加強(qiáng)度均勻增加,每秒增量每秒增量為為k, 同時(shí)保持靜止同時(shí)保持靜止,求棒求棒中感應(yīng)電流大小和方向中感應(yīng)電流大小和方向.RklI2例題例題3 3由由b向向DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 固定于水平桌

14、面上的金屬框架固定于水平桌面上的金屬框架cdef處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒金屬棒ab擱在擱在框架上框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng)可無(wú)摩擦滑動(dòng),此時(shí)此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為l的正方形的正方形,棒的電阻為棒的電阻為R,其余部分電阻其余部分電阻不計(jì)不計(jì),t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0. 2.在上述情況中在上述情況中,始終保始終保持棒靜止持棒靜止,當(dāng)當(dāng)t=t1末時(shí)需末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉加的垂直于棒的水平拉力為多大力為多大?RklktBF310)(例題例題3 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 固定于水平桌面上的金屬框架固定于水平桌面上的金

15、屬框架cdef處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒金屬棒ab擱在擱在框架上框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng)可無(wú)摩擦滑動(dòng),此時(shí)此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為長(zhǎng)為l的正方形的正方形,棒的電阻為棒的電阻為R,其余部分電阻其余部分電阻不計(jì)不計(jì),t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0. 3.若從若從t=0時(shí)刻時(shí)刻起起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速當(dāng)棒以恒定速度度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)可向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流求求B隨隨t的變化規(guī)律的變化規(guī)律.vtllBBlvtlBlB020)(例題例題3 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校

16、平行光滑導(dǎo)軌水平放置平行光滑導(dǎo)軌水平放置,若導(dǎo)軌每根每米若導(dǎo)軌每根每米長(zhǎng)的電阻為長(zhǎng)的電阻為r0,導(dǎo)軌的端點(diǎn)導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用導(dǎo)線相連用導(dǎo)線相連,金屬金屬桿質(zhì)量為桿質(zhì)量為m,電阻不計(jì)電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為導(dǎo)軌間距為l. 垂直于導(dǎo)軌平垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)面的勻強(qiáng)磁場(chǎng), 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間與時(shí)間t的關(guān)系為的關(guān)系為B=kt, (k為常數(shù)為常數(shù)). 在在t=0時(shí)刻時(shí)刻, 金屬桿緊靠在金屬桿緊靠在P、Q端端,在外力作用下在外力作用下,桿以恒定的加速度桿以恒定的加速度a從靜止開始從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng).求在求在t時(shí)刻時(shí)刻(1) 通過(guò)金屬桿的電流的大小通過(guò)金屬桿的電流的大小

17、(2)金屬桿受到安培力的大小金屬桿受到安培力的大小(3)外力外力F做功的功率做功的功率練習(xí)練習(xí)FatmatrlkFvPtrlkBIlFrklREIA)23(23230220220 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 足夠長(zhǎng)的平行水平導(dǎo)軌間距為足夠長(zhǎng)的平行水平導(dǎo)軌間距為l,與兩與兩根導(dǎo)體棒根導(dǎo)體棒ab和和cd構(gòu)成矩形回路構(gòu)成矩形回路.兩根導(dǎo)體棒質(zhì)兩根導(dǎo)體棒質(zhì)量皆為量皆為m,電阻皆為電阻皆為R,其它電阻不計(jì)其它電阻不計(jì).在整個(gè)導(dǎo)在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)軌平面內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B ,不計(jì)摩擦不計(jì)摩擦.開始時(shí)棒開始時(shí)棒cd靜止靜止,棒棒ab有指向棒有

18、指向棒cd的初速的初速v0.若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸,求：求：1.運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱.2.當(dāng)當(dāng)ab棒的速度變?yōu)榘舻乃俣茸優(yōu)?v0/4時(shí)時(shí),cd棒的加速度棒的加速度.mRvlBamvQ4,4102220例題例題4 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.50T,水平導(dǎo)軌間距水平導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.20m, m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng),每根金屬桿的電阻每根金屬桿的電阻R=0.50.在在t=0時(shí)刻時(shí)刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平

19、行、大小為有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力的恒力F作用作用于金屬桿甲上于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng).經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)t=5.0s,金屬桿甲的加速度為金屬桿甲的加速度為a=1.37m/s2.求求(1)此時(shí)兩金屬桿的速度此時(shí)兩金屬桿的速度.(2)兩桿的最大速度差兩桿的最大速度差. 1.8.15m/s,1.85m/s2.10m/s練習(xí)練習(xí)1 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 在水平面上有兩平行導(dǎo)電導(dǎo)軌在水平面上有兩平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、 PQ,導(dǎo)軌間距離為導(dǎo)軌間距離為l,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里的平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度

20、的大小為B,兩根金屬兩根金屬桿桿1、2擺在導(dǎo)軌上擺在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直與導(dǎo)軌垂直,它們的質(zhì)量它們的質(zhì)量和電阻分別為和電阻分別為m1、m2和和R1、R2,兩桿與導(dǎo)軌兩桿與導(dǎo)軌接觸良好接觸良好,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,已知已知:桿桿1被外力拖動(dòng)被外力拖動(dòng),以恒定的速度以恒定的速度v0沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng);達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),桿桿2也以恒定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)也以恒定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)動(dòng),導(dǎo)軌的電阻可忽略導(dǎo)軌的電阻可忽略,求此時(shí)桿求此時(shí)桿2克服摩擦力克服摩擦力做功的功率做功的功率. 對(duì)比對(duì)比MNPQ)(2122202RRlBgmvgmP DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市

21、十一學(xué)校 磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向里導(dǎo)軌所在平面向里.導(dǎo)軌的導(dǎo)軌的a1b1段與段與a2b2段是段是豎直的豎直的,距離為距離為l1;c1d1段與段與c2d2段也是豎直的段也是豎直的,距離為距離為l2. x1 y1與與x2 y2用絕緣輕線相連用絕緣輕線相連,質(zhì)量質(zhì)量分別為分別為m1和和m2,光滑接觸光滑接觸. 回路的總電阻為回路的總電阻為R.F為作用于金屬桿為作用于金屬桿x1y1的豎直向上的恒力的豎直向上的恒力.某時(shí)刻兩桿已勻速向上運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻兩桿已勻速向上運(yùn)動(dòng). 求此時(shí)求此時(shí)(1) 作用于兩桿的重力的功率作用于兩桿的重力的功率的大小的大小.(2)回路

22、電阻上的熱功率回路電阻上的熱功率. RllBgmmFQgmmRllBgmmFP2122121212221)()()()()(練習(xí)練習(xí)2 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 兩金屬桿兩金屬桿ab和和cd長(zhǎng)均為長(zhǎng)均為L(zhǎng),電阻均為電阻均為R,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為M、m 且且Mm,用兩根質(zhì)量和電用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的柔軟導(dǎo)線連成閉合電路阻均可忽略的柔軟導(dǎo)線連成閉合電路,并懸并懸掛在水平光滑絕緣的圓棒兩側(cè)掛在水平光滑絕緣的圓棒兩側(cè).兩金屬棒都兩金屬棒都處在水平位置處在水平位置.整個(gè)裝置處在一與回路平面整個(gè)裝置處在一與回路平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度為為B.求金

23、屬桿求金屬桿ab向下勻速運(yùn)向下勻速運(yùn)動(dòng)速度動(dòng)速度.abcd對(duì)比對(duì)比Mgv-mgv=I22RI=2E/2R=BLv/Rv=(M-m)gR/2B2LDP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 在如圖所示的水平導(dǎo)軌上（摩擦在如圖所示的水平導(dǎo)軌上（摩擦、電阻忽略不計(jì)），有豎直向下的勻強(qiáng)磁、電阻忽略不計(jì)），有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B，導(dǎo)軌左端的間距為，導(dǎo)軌左端的間距為L(zhǎng)1=4l0，右端間距為，右端間距為L(zhǎng)2=l0。今在導(dǎo)軌上放置。今在導(dǎo)軌上放置AC、DE兩根導(dǎo)體棒，質(zhì)量分別為兩根導(dǎo)體棒，質(zhì)量分別為m1=2m0，m2=m0，電阻，電阻R1=4R0，R2=R0。若。若AC棒以棒以初速

24、度初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，求向右運(yùn)動(dòng)，求AC棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱產(chǎn)生的總焦耳熱QAC，以及通過(guò)它們的總，以及通過(guò)它們的總電量電量q。 000200944532BLvmqvmQAC 練習(xí)練習(xí)3 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校例題例題5 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),間距為間距為L(zhǎng).質(zhì)量為質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體框垂直跨接在導(dǎo)軌上的矩形導(dǎo)體框垂直跨接在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體導(dǎo)體框的電阻為框的電阻為R,導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)導(dǎo)軌的電阻均不計(jì). 當(dāng)磁場(chǎng)以速度當(dāng)磁場(chǎng)以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)勻速向右移動(dòng)時(shí),導(dǎo)體框隨

25、之開始運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體框隨之開始運(yùn)動(dòng),并很快達(dá)到并很快達(dá)到恒定速度恒定速度.設(shè)導(dǎo)體棒受到水平向左、大小為設(shè)導(dǎo)體棒受到水平向左、大小為f的恒的恒定阻力定阻力,導(dǎo)體棒始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)導(dǎo)體棒始終處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi).(1)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；(2)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)克服阻力單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？練習(xí)練習(xí)1 DP,Physics北京市十一學(xué)校北京市十一學(xué)校 如圖所示如圖所示,間距為間距為l的兩條足夠長(zhǎng)的平行的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為,導(dǎo)軌光滑且電阻忽導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)略不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直軌平面垂直,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1,間距為間距為d2.兩根質(zhì)兩根質(zhì)量均為量均為m、有效電阻均為、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒a和和b放在導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上上,并與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌垂直.（設(shè)重力加速度為（設(shè)重力加速度為g）.1.若若a進(jìn)入進(jìn)入第第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)個(gè)磁