高三物理電磁感應導軌(文件)
【正文】 (1) 電路變化 (2)磁場方向變化 F B? F B F Q B P C D A 豎直 傾斜 例 5： 水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，問距為 L，一端通過導線與阻值為 R的電阻連接；導軌上放一質量為 m的金屬桿（見左下圖），金屬桿與導軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下 .用與導軌平行的恒定拉力 F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動 .當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度 v也會變化， v與 F的關系如右下圖 .（取重力加速度 g=10m/s2） （ 1）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？ （ 2） 若 m=,L=,R=。 B M c b N 二、雙棒問題（等間距） 等距雙棒特點分析 v 0 1 2 1．電路特點 棒 2相當于電源 。 ,求： （ 1） ab棒在 N處進入磁場區(qū)速度多大？此時棒中電流是多少？ （ 2） cd棒能達到的最大速度是多大？ （ 3） ab棒由靜止到達最大速度過程中 , 系統(tǒng)所能釋放的熱量是多少？ 221)60c os1( mvm gR ??? gRv ?解得 : 進入磁場區(qū)瞬間 ,回路中電流強度 I為 rgRBlrrEI32 ???解析 : (1)ab棒由靜止從 M滑下到 N的過程中 ,只有重力做功 ,機械能守恒 ,所以到 N處速度可求 ,進而可求 ab棒切割磁感線時產生的感應電動勢和回路中的感應電流 . ab棒由 M下滑到 N過程中 ,機械能守恒 ,故有 vmmmv ??? )2(gRv 31??22 32121 vmmvQ ????m gRQ 31?(2)設 ab棒與 cd棒所受安培力的大小為 F,安培力作用時間為 t,ab 棒在安培力作用下做減速運動 ,cd棒在安培力作用下做加速運動 ,當兩棒速度達到相同速度 v’ 時 ,電路中電流為零 ,安培力為零 ,cd達到最大速度 . 運用動量守恒定律得： 解得 (3)系統(tǒng)釋放熱量應等于系統(tǒng)機械能減少量 ,故有： 解得 。 當 v1=0時： 012mB lvIRR??最大電流 當 v2=v1時： 最小電流 兩個極值 I＝ 0 v 0 1 2 3．兩棒的運動情況特點 安培力大小： 222112BB l ( v v )F B I lRR????兩棒的相對速度變小 ,感應電流變小 ,安培力變小 . 棒 1做加速度變小的加速運動 棒 2做加速度變小的減速運動 v0 v共 t O v 最終兩棒具有共同速度 v 0
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