b043電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題(上)(編輯修改稿)
2025-07-03 21:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RBL vREI ??ab桿受到安培力 RvLBBI LF 22??根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有 RvLBθs i nmgFθs i nmgma 22????mRvLBθs i nga 22??（ 3）當(dāng) 時(shí)， ab桿達(dá)到最大速度 vm θs i nmgRvLB ?2222 LBθs i nm gRvm ?06全國(guó)重點(diǎn)中學(xué) (啟東、黃岡 )理綜卷 18 18. 在圖甲 、 乙 、 丙三圖中 ， 除導(dǎo)體棒 ab可動(dòng)外 ， 其余部分均固定不動(dòng) ， 甲圖中的電容器 C原來不帶電 。 設(shè)導(dǎo)體棒 、 導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略 ， 導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì) 。 圖中裝置均在水平面內(nèi) ， 且都處于方向垂直水平面 (即紙面 )向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 導(dǎo)軌足夠長(zhǎng) 。今給導(dǎo)體棒 ab一個(gè)向右的初速度 v0， 在甲 、 乙 、 丙三種情形下導(dǎo)體棒 ab的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 ( ) A. 三種情形下導(dǎo)體棒 ab最終均做勻速運(yùn)動(dòng) B. 甲 、 丙中 ， ab棒最終將以不同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)； 乙中 ， ab棒最終靜止 C. 甲 、 丙中 ， ab棒最終將以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)； 乙中 ， ab棒最終靜止 D. 三種情形下導(dǎo)體棒 ab 最終均靜止 a R B v0 a R B v0 a R B v0 乙 甲 丙 b b b Ba R B v0 a R B v0 a R B v0 乙 甲 丙 b b b 解 : 在圖甲中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，當(dāng)電容器 C極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電路中沒有電流，ab棒向右做勻速運(yùn)動(dòng)； 在圖乙中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻 R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 , 當(dāng) ab棒的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)， ab棒靜止； 在圖丙中，導(dǎo)體棒先受到向左的安培力作用做減速運(yùn)動(dòng) , 速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運(yùn)動(dòng) , 當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電路中沒有電流， ab棒向左做勻速運(yùn)動(dòng)。 所以 B項(xiàng)正確。 05年南京質(zhì)量檢測(cè)二 /16 16. 如圖所示 ， 在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 有兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌 ， 其電阻不計(jì) ， 間距為 L， 導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)方向垂直 。 ab、cd為兩根垂直導(dǎo)軌放置的 、 電阻都為 R、 質(zhì)量都為 m的金屬棒 。 棒 cd用能承受最大拉力為 T0的水平細(xì)線拉住 ， 棒 cd與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為 f 。 棒 ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì) ， 在水平拉力 F的作用下以加速度 a由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ， 求： （ 1） 線斷以前水平拉力 F隨時(shí)間 t 的變化規(guī)律； （ 2） 經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線將被拉斷 。 a d c b F B 解： （ 1）在時(shí)刻 t，棒的速度 v＝ a t 棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E＝ B L v＝ B L a t 棒中的感應(yīng)電流為 I＝ B L a t／ 2R 由牛頓第二定律 F－ BIL＝ ma 得 F= B2L2a t ／ 2R +ma （ 2）細(xì)線拉斷時(shí)滿足 BIL=f +T0 0222TftRaLB ??aLB)Tf(Rt2202 ???05年南京質(zhì)量檢測(cè)一 16 16. 如圖甲所示 ,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ固定在同一水平面上 ,兩導(dǎo)軌間距 L=,電阻R=,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m=、 電阻 r=金屬桿 ,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì) ,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= ,磁場(chǎng)方向豎直向下 。 現(xiàn)用一外力 F沿水平方向拉桿 ,使之由靜止開始運(yùn)動(dòng) ,若理想電壓表的示數(shù) U隨時(shí)間 t變化的關(guān)系如圖乙所示 。 求： ? 金屬桿在 5s末時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度 ． ? 第 4s末時(shí)外力 F的瞬時(shí)功率 。 M P R F V Q N
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