2018年高考物理復(fù)習(xí)：解決電磁感應(yīng)切割問題

1、2018 年高考物理復(fù)習(xí)：解決電磁感應(yīng)切割問題例 5、在如圖 11-21 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)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度 B，導(dǎo)軌左端的間距為 L1=4L0，右端間距為 L2=L0。今在導(dǎo)軌上放置 ACDE兩根導(dǎo)體棒，質(zhì)量分別為 m1=2m0，m2=m0，電阻 R1=4R0，R2=R0。若 AC棒以初速度 vo 向右運(yùn)動(dòng)，求 AC棒運(yùn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱 QAC以及通過它們的總電量 q。解析：由于棒L1 向右運(yùn)動(dòng)，回路中產(chǎn)生電流，L1 受安培力的作用后減速，L2 受安培力加速使回路中的電流逐漸減小。只需 v1、 v2 滿足一定關(guān)系，就有可能使回路中兩棒做勻速

2、運(yùn)動(dòng)。兩棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)， I=0 ，即回路的總電動(dòng)勢(shì)為零。所以有： BL1v1=BL2v2 當(dāng) v1=- 時(shí)達(dá)到最終狀態(tài)，然后分別對(duì) AC、 DE列動(dòng)量定理再次找出 v1 和 v2 的另一個(gè)關(guān)系式-其中因?yàn)镮 相同，而 L1=4L2，所以 4(m1v0- m1v1)=m2v2解得： v1=- ， v2=-Q總=-m1v02-m1v12- m2v22 QAC=-Q總 =-m0v02以 DE為研究對(duì)象列動(dòng)量定理：BIL2·t=m2v2 q=-=-( 完畢 )3、雙桿切割磁感線，初速度為零，受其他外力作用。思路：開始時(shí)，兩桿做變加速運(yùn)動(dòng)，-初始階段a1a2，所以 (v1- v2) E=BL(

3、v1 - v2) I=E/R FA=BIL a1a2。穩(wěn)定時(shí)，兩桿以相同的加速度做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)過程中，受到的安培力合力為零，但受到外加力作用，所以合外力不為零，不符合動(dòng)量守恒的條件。由于安培力總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，正是安培力使二者速度的差值趨于恒定，即為負(fù)反饋的原理，解決的關(guān)鍵在于最終二者加速度相同。注意：此時(shí)二者并不共速， (v1-v2) 恒定，電流恒定，才能保證安培力給后邊的桿提供加速度； 因?yàn)?v1v2 ，所以二者的距離是在逐漸增大的。例 6-1 、如圖，在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為l ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面( 紙面 ) 向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，兩根金屬桿1、2 擺在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電阻分別為m1、 m2和 R1、 R2，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知：桿1被外力拖動(dòng)，以恒定的速度v0 沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)