电磁感应单棒模型

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1、电磁感应单棒模型一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场 B中；左侧是光滑的倾角为8的平行导轨，宽度为d,其电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为mi电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是()A.圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B.导体棒ab受到的安培力大小为mgsin 9C.回路中的感应电流为詈?B2d2 2 .2 八D.圆形导线中的电热功率为mg2T (r+R)B2d21 .如图所示，光滑U型金属导轨PQM水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为

2、B,导轨宽度为LQM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m,电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度 V0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此过程中可求出的物理量 有A.电阻R上产生的焦耳热 B .通过电阻R的总电荷量C. ab棒运动的位移 D . ab棒运动的时间B,导5.09西城0模如图所示，足够长的光滑金属导轨 MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成火 角8。在导轨的最上端M、P之间接有电阻R,不计其它电阻。导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨， 当没有磁场时，ab上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为 h。在两次运

3、动过程中ab都与导轨保持垂直， 且初速度都相等。A.两次上升的最大高度相比较为 H hB.有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C.有磁场时，电阻R产生的焦耳热为Imv。22D.有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsin 0.如图所示，光滑的U型金属导轨PQM比平地固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为 轨的宽度为L,其长度足够长，QM之间接有一个阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m电阻也为R的金属棒ab,恰能放在导轨之上并与导轨接触良好。当给棒施加一个水平向右的冲量，棒就沿轨道以初速度V0开始向右滑行。求:1开始运动时，棒中的瞬间电流i和棒两端的瞬间电压u分别为多大?2当

4、棒的速度由vo减小到工vo的过程中，棒中产生的焦耳热 Q是多少？棒向右滑行的位移x有10多大?1999 Rm二777 2 二下 2v0i= Lv oB/2R； u= 2 LvoB； Q=400 mv ； x= 5 L B(2012 XX高考)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m,左端接有阻值R=0.3。的电阻。一质量m=0.1kg,电阻r=0.1。的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向2-上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s的加 速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距

5、离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q ： Q=2 ： 1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求 (1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q;撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q;外力做的功W。(1)4.5C(2)1.8 J (3)5.4 J9.09石1如图所示，AB和CD是两根特制的、完全相同的电阻丝导轨，固定在绝缘的竖直墙壁 上，上端用电阻不计的导线相连接，两电阻丝导轨相距为L, 一根质量为m、电阻不计的金属棒跨接在AC问，并处于x轴原点，与电阻丝导轨接触良好，且无摩擦，空间有垂直墙面向里的匀强磁 场，磁感应强度为Bo放开金属棒，它

6、将加速下滑。根成正比，即R kk为比例常量,求:Cx BD1试证明，若棒下滑时作匀加速运动，则必须满足的条件是每根导轨的电阻值应跟位移 x的平方2若棒作匀加速运动，B=1T, L=1m , m A kg, 5棒的加速度a, 棒下落1m过程中，通过棒的电荷量q, 棒下落1m过程中，电阻上产生的总热量 Q18 分，R K&2 2分，a=5m/s2 6 分，qBLx = *；2c4 分 Q mgx max = J5j2R 2R11.12年西城一模如图1所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距 L,距左端L处的右侧一段 被弯成半径为L的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差L的水平面上。以弧形导

7、轨的22末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场；左段区 域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示；右段区域存在磁感应强度大 小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示；磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。 在圆弧导轨最上端,放置一质量为 m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下 滑时左段磁场B(t)开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t。金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。 已知金属棒在回路中的电阻为 R,导轨电阻不计，重力加速度为go1求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电

8、动势E;2如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B(x)区域，离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动 到离开右段磁场过程中产生的焦耳热 Q;3如果根据已知条件，金属棒滑行到x二x1位置时停下来，a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q;b.通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。QQiQ24 2L4B0RtoLmg 2BoLx1(2Xo x1) ,金属棒刚进入水平轨道时，感应电流 2xoR最大。08XX如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为 B的匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距 为l的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝 bc相连，MN是跨接在导轨

9、上质量为 m的 导体棒，已知MN与bc的总电阻为R, ab、cd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图 乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已 知重力加速度为g。1求导体棒与导轨间的动摩擦因数 百nFt甲乙2已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产 生的焦耳热为Q,求导体棒的电阻值；14 分,Fo2mg7分，r R(1普37分，都不正确2分3在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小仍保持不变，图内中I、R是 两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由； 若都不正确，请你在图中定性画

10、出你认为正确的图线，并说明理由。 要求：说理过程写出必要的数 学表达式如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨 OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为 8= 74。，导 轨单位长度的电阻为r0=0.10Q/m。导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场， 且磁场随时间变化，磁场的磁感应强度B与时间t的关系为B=k,其中比例系数k=2T s0 t将电阻不计的金属杆 MN放置在水平桌面上，在外力作用下，t=0时刻 金属杆以恒定速度v=2m/s从O点开始向右滑动。在滑动过程中保持 MN垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。已知导轨和金 属杆均足够长，sin376.6,cos37 6.8求：在t=

11、6.0s时，回路中的感应电动势的大小；在t=6.0s时,金属杆MN所受安培力的大小；在t = 6.0s时,外力对金属杆MN所做功的功率。37分，P 外=24W10 分，R= o .=0.5t 3 分，I= E2vt r 0cos-2如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为 E、内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒以ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回 路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。已知接通开关 S后，导体棒ab由静止开始向上加速运 动。求：1导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以与导体棒 ab所能达到的最大 速度；2导体棒ab达到最大速度后电源的 输出功率；3分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间 t内，整个同路中能量是 怎样转化的？并证明能量守恒。110 分 vv maxEBL mg（R r）24 分BT2 - 2p Emg（mg）2,36分q i2（R r） t 粤（R r） tP BL （BL） rHL7