高二物理磁場中導(dǎo)體棒的力學(xué)問題 電路 能量 人教

1、 abRFBabR(2). 當(dāng)外力F以恒定功率P作用于棒ab上時(shí)，棒ab 運(yùn)動的最大速度為多少？ abRF(3). 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律為B= kt (k1),棒在外力作用下，由磁場邊界從靜止開場 以加速度a勻加速地進(jìn)入磁場，那么棒ab所受的安培力隨時(shí)間的變化關(guān)系如何？ abR2. 假設(shè)將電阻R換成一個(gè)電容C(電容器的耐壓值 足夠大)，且不考慮棒ab的電阻，那么棒ab在恒定外力作用下，將做什么運(yùn)動？ abCF3.如下圖，兩根豎直放置在絕緣地面上的金屬框架上端接有一電容量為C的電容器，框架上有一質(zhì)量為m，長為L的金屬棒，平行于地面放置,與框架接觸良好且無摩擦，棒離地的高度為h,磁感應(yīng)強(qiáng)

2、度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直,開場時(shí)電容器不帶電,將棒由靜止釋放,問棒落地時(shí)的速度多大？落地時(shí)間多長？CLm4.如圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.2m，電阻R=1.0；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，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B=0.5T的勻強(qiáng)電場中，磁場方向垂直軌道面向下.現(xiàn)有一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動，測得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a?1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不同形式能量轉(zhuǎn)化的過程。產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過程。2.安培力做正功的過程是電能轉(zhuǎn)化為

3、其它形式能量的過程,安培力做多少正功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量3.安培力做負(fù)功的過程是其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的過程,抑制安培力做多少功,就有多少其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能.4.導(dǎo)體在到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動導(dǎo)體所做的功，一局部用于抑制安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后轉(zhuǎn)化為焦耳熱.，另一局部用于增加導(dǎo)體的動能。5.導(dǎo)體在到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)之后，外力移動導(dǎo)體所做的功，全部用于抑制安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能并最后轉(zhuǎn)化為焦耳熱.6.用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)解決電磁感應(yīng)問題,只需要從全過程考慮,不涉及電流產(chǎn)生過程的具體的細(xì)節(jié),可以使計(jì)算方便,解題簡便.1.有一個(gè)矩形線圈A在豎直平面內(nèi)，從

4、靜止開場下落，如下圖，磁場B方向水平且垂直于線圈所在平面，當(dāng)線圈的下邊進(jìn)入磁場而上邊尚未進(jìn)入勻強(qiáng)磁場B的過程中，線圈A不可能作： ( ) A、勻速下落 B、加速下落 C、減速下落 D、勻減速下落AB2.電阻為R的矩形導(dǎo)線框abcd，邊長ab=1、ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，如下圖，假設(shè)線框恰好以恒定速度通過磁場，線框內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？3.在豎直高度為h=1m的平行虛線范圍內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場。正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=1、邊長L=1m，線框平面與豎直平面平行，靜止

5、在“的位置時(shí)，cd邊與磁場下邊緣相距為H。當(dāng)用一豎直向上的恒力F=21N向上提線框，線框由靜止的“ 位置，向上穿過磁場區(qū)，最后到達(dá)“位置(ab邊恰好出磁場)。線框平面在運(yùn)動中保持在豎直平面內(nèi)，設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框恰好做勻速運(yùn)動。(g取10m/s2)求：(1)線框進(jìn)入磁場前的高度H是多少？(2)上述整個(gè)過程中，恒力F做的功是多少？ 線框內(nèi)產(chǎn)生的熱量又是多少？abhHcdLFF4.如下圖，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動的過程穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，假設(shè)懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，那么( )A.線框進(jìn)入或離開

6、磁場區(qū)域時(shí)，都產(chǎn)生感 應(yīng)電流，而且電流的方向相反B.線框進(jìn)入磁場區(qū)域后，越靠近OO線時(shí) 速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大C.線框開場擺動后，擺角會越來越小，擺 角小到某一值后將不再減小D.線框擺動過程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線 框電路中的電能電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用兩金屬桿ab和cd長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為M和m，Mm。用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)。兩金屬桿都處在水平位置，如下圖，整個(gè)裝置處在一與回路平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。假設(shè)金屬桿正好勻速向下運(yùn)動，求運(yùn)動的速度。 2.如圖，光滑的平行導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)軌

7、平面與水平面成q角，電源電動勢為e內(nèi)阻為r，導(dǎo)軌及連線的電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面斜向下。將一根質(zhì)量為m，電阻為R的直導(dǎo)線ab，沿水平方向跨放在平行導(dǎo)軌上，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求：ab由靜止釋放后， 最終在導(dǎo)軌上滑行的速度 為多大？qBaberq3如下圖，兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為L。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻皆為R，回路中其余局部的電阻可不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。 該兩導(dǎo)體棒可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行。開場時(shí)， 棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度V0， 假設(shè)

8、兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動中始終不接觸，求： 1、在運(yùn)動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？2、當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/4時(shí)， cd棒的加速度是多少？abcdLBV0變形1讓導(dǎo)體棒a從h高處滑下獲得初速度habB變形假設(shè)ab和cd的軌道不同寬，如Lab=Lcd/2，且mabmcd求，兩棒的穩(wěn)定速度abcdV0拓展如下圖，豎直平面內(nèi)有兩平行豎直金屬導(dǎo)軌寬度分別為L1和L2，導(dǎo)體棒a和b都垂直于導(dǎo)軌，并用絕緣輕線相連，它們與導(dǎo)軌光滑接觸。 ：兩桿和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路總電阻為R。 F為作用于a上的恒力，兩棒運(yùn)動到圖示位置時(shí)，已勻速向上運(yùn)動。 求：此時(shí)作用于兩桿的重力的功率大小和回路電阻上的熱功率。abL2L1F拓展兩根

9、平行的金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)軌的電阻可忽略,導(dǎo)軌間的距離L=0.20m.兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的電阻均為R=0.50,在t=0時(shí)刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在 導(dǎo)軌上滑動,經(jīng)過t=5.0s, 金屬桿甲的加速度為 a=1.37m/s2,問此時(shí)兩 金屬桿的速度各為多少？ 甲乙BF如下圖，平行的光滑金屬導(dǎo)軌EF和GH相距，處于同一豎直平面內(nèi)，EG間接有阻值主R的電阻，輕質(zhì)金屬桿ab長為2l，緊貼導(dǎo)

10、軌豎直放置，離b端l/2處固定有質(zhì)量為m的球。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ab桿由靜止開場緊貼繞b端向右倒下至水平位置時(shí)，球的速度為v。假設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì)，試求在此過程中：(1)通過R的電量(2)R中的最大電流強(qiáng)度REFFHabm如下圖，兩個(gè)電阻器的阻值分別為R與2R，其余電阻不計(jì).電容器電容量為C.勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里.金屬棒ab、cd的長度均為L.當(dāng)棒ab以速度v向左切割磁感線運(yùn)動，金屬棒cd以速度2v向右切割磁感線運(yùn)動時(shí)，電容C的電量為多大?哪一個(gè)極板帶正電?、如圖示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q間距l(xiāng) =1m，處在同一豎

11、直面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端接有如下圖的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距d=10mm，定值電阻R1= R3 = 8， R2=2,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌面。當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩極板之間質(zhì)量m=110-14 kg、帶電量q= - 1 10-15 C的微粒恰好靜止不動；當(dāng)S閉合時(shí)，微粒以加速度a=7m/s2 向下做勻加速運(yùn)動，取g=10 m/s2 。求 1金屬棒ab運(yùn)動的速度多大？電阻多大？ 2S閉合后，使金屬棒ab做勻速運(yùn)動的外力的功率多大？R3R1R2SCv0a bPQ 如下圖，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，OC

12、A金屬導(dǎo)軌與OA金屬直導(dǎo)軌分別在O點(diǎn)和A點(diǎn)接一阻值為R1 =3.0和R2=6.0 體積可忽略的定值電阻，導(dǎo)軌OCA的曲線方程為 y=1.0sin(/3 x) m),金屬棒ab平行于y 軸， 長為1.5m，以速度 v=5.0 m/s 水平向右勻速運(yùn)動b點(diǎn)始終在Ox軸上，設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，摩擦不計(jì)，電路中除了電阻R1和R2外，其余電阻均不計(jì)，求：1金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)R1的最大功率2金屬棒在導(dǎo)軌上從x=0到x=3m的運(yùn)動過程中，外力必須做的功R2R1AOCx/ my/m1.0baB3.0電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問題1.如下圖，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里一邊長為20cm的正方

13、形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v20cm/s通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t0. 在以下圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是dcba思考:你能作出ad間電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象嗎?如下圖的異形導(dǎo)線框，勻速穿過一勻強(qiáng)磁場區(qū)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象是設(shè)導(dǎo)線框中電流沿abcdef為正方向 bcadef如下圖，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域從BC邊進(jìn)入磁場區(qū)開場計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開磁場區(qū)止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?是如以下圖所示中的 如下圖，邊長為L正方形導(dǎo)線圈，其電阻

14、為R，現(xiàn)使線圈以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動，并穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域B，如果以x軸的正方向作為力的正方向，線圈從圖示位置開場運(yùn)動，那么1穿過線圈的磁通量隨x變化的圖線為哪個(gè)圖？2線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨x變化的圖線為哪個(gè)圖？3磁場對線圈的作用力F隨x變化的圖線為哪個(gè)圖？LL3LXB01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/LABCD、磁棒自遠(yuǎn)處勻速沿圓形線圈的軸線運(yùn)動，并穿過線圈向遠(yuǎn)處而去，如下圖，那么以下圖中正確反映線圈中電流與時(shí)間關(guān)系的是線圈中電流以圖示箭頭為正方向0ti0ti0ti0tiABCDNS、如下圖豎直放置的螺線

15、管和導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)的磁場按以下哪一圖示方式變化時(shí)，導(dǎo)體環(huán)將受到向上的磁場力作用？adcbB0tB0tB0tB0tBABCD圖中 abcd 為一邊長為L，具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)， bc 邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。虛線表示一勻強(qiáng)磁場區(qū)域的邊界，它與線框的 ab 邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2L，磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下。線框在一垂直于 a b 邊的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面運(yùn)動，直到通過磁場區(qū)域。 ab 邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框便變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動，此時(shí)通過電阻R的電流的大小為i0, ，試在圖16中的i-x 坐標(biāo)上定性畫

16、出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，流過電阻R的電流的大小隨 a b 邊的位置坐標(biāo) x 變化的曲線。L2L3L4Li0演講完畢，謝謝觀看！9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:18:30 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/132022/10/132022/

17、10/13Thursday, October 13, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行動出成果，工作出財(cái)富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前

18、。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、沒有失敗，只有暫時(shí)停頓成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:18:30 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份缺乏，可得無限完美。2022/10/132022/10/

19、132022/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、閱讀一切好書如同和過去最出色的人談話。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6