雙桿切割磁感線模型

牛頓定律電磁感牛頓定律應(yīng) 動力學(xué)點(diǎn)中的導(dǎo)軌問題

動量觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)“雙桿滑動”問題1.等間距型則：()vvb=18m/sva=12m/s時(shí)，vb=22m/s若很長，它們最終速度必相同D2如2，abcd是兩條放置長光滑金屬則：()vvb=18m/sva=12m/s時(shí)，vb=22m/s若很長，它們最終速度必相同D2如2，abcd是兩條放置長光滑金屬，MNMN'是兩根用細(xì)線連接的m2m。向F作用MN，使兩桿水平靜止，并剛好與R，間距為l。整個(gè)裝置處B勻強(qiáng)磁場所平面垂gt=0時(shí)刻將細(xì)線燒斷，F(xiàn)不變，金屬桿和始終接觸良好。求：（1）細(xì)線少斷后，任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動速度之比；（2:1）（2）兩桿分別達(dá)到最大速度。（v12mgR3B2l2v2）3B2l22.不等間距型3中abcd和abcd為同平面內(nèi)金屬，處磁感應(yīng)強(qiáng)1111222 22度為B勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂所ab段與ab段是ld段與cd段也是l。xyxy為兩根用不可伸長絕緣輕線相連金屬細(xì)桿，質(zhì)量分別為m兩根用不可伸長絕緣輕線相連金屬細(xì)桿，質(zhì)量分別為m和m，它12們都垂于并與保持光滑接觸。兩桿與構(gòu)成回路總R。Fxy向恒力。已知兩桿運(yùn)動11到示位置時(shí)，已勻速向運(yùn)動，求此時(shí)作用于兩桿重力功率的3

1 11 2 2

2 11 2 2F(m

m)g

F(m

m)g2 P

R(m

m)g

Q

1 2 R大小和回路電阻上的熱功率。（二、在水平導(dǎo)軌上的“雙桿滑動”問題

B2(l l2 1

1 2 ；

B(l l)2 1（一）等間距水平導(dǎo)軌，無水平外力作用（安培力除外）4、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)軌間的距離為，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖4所示，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為，電阻皆為，回路中其余電阻不計(jì)，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，設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無cdabcdv0,終不接觸，求：1 1 1（1）運(yùn)動中產(chǎn)焦耳熱多()2（

mv2）2 0 2 4 3

0）F Bl2v0）（2）當(dāng) ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/p>

時(shí)，cd棒的加速度是a？m

4mR 圖45、如圖 5，在水平面上有兩平行導(dǎo)電導(dǎo)軌 MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為 ，勻強(qiáng)磁場直為和,兩桿導(dǎo)軌接觸導(dǎo)軌間的動摩擦為，：桿 1外力動，于導(dǎo)軌所在的平面（面）向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B，兩根金屬桿1、2為和,兩桿導(dǎo)軌接觸導(dǎo)軌間的動摩擦為，：桿 1外力動，定的速度 沿導(dǎo)軌運(yùn)動；定時(shí)，桿 2定速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動，導(dǎo)軌的電阻可，求時(shí)桿 2摩擦力功的功率。（ ）、如圖 6所示,兩根間距為 l的滑金屬導(dǎo)軌(不計(jì)電阻),一段一無長的水平成.其水平加有豎直向向的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,導(dǎo)軌水平上靜止放一金屬棒cd,質(zhì)量為2m,電阻為 2r.一質(zhì)量為m,電阻為 r的金屬棒ab,M靜止放滑N水平,MN 圖 5為R,所為 60°,求：（1）ab棒在N磁場區(qū)速度多大？（ ）時(shí)棒中電流是多少？

gR)gR(mgR3)（二）不等間距水平導(dǎo)軌，無水平外力作用（安培力除外）、如圖 7所示，滑導(dǎo)軌、高，間寬度為間寬(mgR3)（二）不等間距水平導(dǎo)軌，無水平外力作用（安培力除外）、如圖 7所示，滑導(dǎo)軌、高，間寬度為間寬3，導(dǎo)軌右側(cè)水平且于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，左側(cè)呈升高。、是質(zhì)量均為 的金屬棒，離水平軌道 高靜止滑，

3）ab過程,系統(tǒng)能（，） (2)全過程中感應(yīng)電流設(shè)導(dǎo)軌足夠長。試求： (1) 、 棒的最終速（，） (2)全過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱。 （）８、如圖8abcda/b/c/d/充滿aba/b/寬cd、c/d/間寬度的2倍。設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的焦耳熱。 （）0質(zhì)量的2倍?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒ef一個(gè)初速度v，沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動， 圖70當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時(shí)，兩棒的速度分別是多少？（v1

1v ,v3 0

2v ）3 0（三）等間距水平導(dǎo)軌，受水平外力作用（安培力除外）（三）等間距水平導(dǎo)軌，受水平外力作用（安培力除外）aebcgd９、如圖 9，兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感強(qiáng)度a/c/hd/的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計(jì)。導(dǎo)軌間的圖8距離 ，兩根質(zhì)量均為 的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上導(dǎo)軌上滑動。經(jīng)過，金屬桿甲的加速度為，求此時(shí)兩金無摩擦地滑動，滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為 。在 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 導(dǎo)軌上滑動。經(jīng)過，金屬桿甲的加速度為，求此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少？（ ＝8.15m/s； ＝1.85m/s）10、如圖10所示，相距為l，在足夠長度的兩條光滑平行導(dǎo)軌上，平行放置著質(zhì)量和電阻均相同的兩根滑桿ab和cd，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下，開始時(shí)，ab和cd都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)ab桿上作用一個(gè)水平方向的恒力F，下列說法中的是（）Acd向動 Bcd向動ab和cd均加速動，作勻速動ab和cd“11、如圖 11所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在為的面上，導(dǎo)軌上一個(gè)定電阻。導(dǎo)棒 a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直。面上水平線 PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)對 a棒施以平行導(dǎo)軌向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上動，此時(shí)放在導(dǎo)軌下的 b棒恰靜止。當(dāng) a棒動到磁場的上邊界 PQ處時(shí)，撤去拉力，a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上動一小段距離再向下滑動，此時(shí) b棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng) a棒再次滑回到磁場邊界 PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下動。已知 a棒、b棒和定電阻的阻均為 R，b棒的質(zhì)量為 m，重力加速度為 g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：（1） a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上動的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度 與定電阻R中的電流強(qiáng)度 之比；(2:1)（2） a棒質(zhì)量ma；(3m/2)（3） aF(7mgsin/2)

圖9圖10圖11答案：（1）；（2）Q=；（3）F=。12、如圖12所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一上、下兩層均答案：（1）；（2）Q=；（3）F=。型光滑金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為 的勻質(zhì)金屬桿 和 ，開始時(shí)兩根金屬桿位于同一豎現(xiàn)有一質(zhì)量為的不帶電小球以水平向的速度 撞擊桿的中點(diǎn)，撞擊小球反彈落到下層面上的 C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿初始位置相距為 S。求：（1）回路內(nèi)現(xiàn)有一質(zhì)量為的不帶電小球以水平向的速度 撞擊桿的中點(diǎn)，撞擊小球反彈落到下層面上的 C點(diǎn)。C點(diǎn)與桿初始位置相距為 S。求：（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大；（2）整個(gè)動過程中感應(yīng)電流最多產(chǎn)生了多少熱量；（3）當(dāng)桿與桿的速度比為時(shí)，受到的安培力大小。13L13mabcd電阻不計(jì)，總電阻2R整個(gè)裝處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,方向豎向上勻強(qiáng)磁場中當(dāng)ab行拉力F作用下以速度V1沿勻速運(yùn)時(shí)cd也正好以速度V2向下勻速運(yùn)重力加速度g以下說法正確是（ ）abF大小cd受力零V1V1大小關(guān)系

12

131414ab和cd是固定行ae和cf是行傾斜整個(gè)裝豎向上勻強(qiáng)磁場中上體棒1傾斜上且體棒2棒良好構(gòu)個(gè)已知磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度BL傾斜夾θ1和2RF作用棒1從靜止開始拉棒1棒2F大??；（mg）棒1最終勻速運(yùn)速度1大小