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文檔簡介

1、=E回/R總;5、安培力的沖量與通過導線的電量相關,沖量電量”、“做功能量”是力電綜今年全國卷必考電磁感應大題第一類、電磁感應:31電磁感應問題也叫“雙導問題”導體棒在導軌上滑動的問題。導體棒是研究的對象,首先它是“棒”,所以它可以切割磁感線而變成電源。其次,它是“導體”,所以它可以導電而傳輸電能。導軌是導體棒運動的“舞臺”和電能傳輸的路線。此類題目的變化在于棒的變化、導軌的變化、磁場的變化。1、棒的變化:單棒和雙棒。2、導軌的變化:水平軌道、傾斜軌道、垂直軌道、任意夾角軌道,豎直軌道、不等距軌道、圓形軌道等。、磁場的變化:勻強磁場,有界磁場,變化磁場,非均勻磁場等。解決這類問題時大家要注意:

2、、不能總認為導軌光滑電阻不計;2、雙導棒切割時,如果兩棒同向運動,則E回=E大E小,反之則相加;3、左手定則判斷受力方向,右手定則判斷電動勢方向,口訣是:FBI、VBI。4、回路的電流I回“合的二條重要思路。類型一、平衡類此類問題的共同之處在于導棒到最后都做勻速直線運動,則處于平衡狀態的導棒所受的合外力為零,通過這個等式建立方程解決問題。1.如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導軌,兩導軌間的距離為L,導軌平面與水平面的夾角是.在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應強度為B.在導軌的AC端連接一個阻值為R的電阻.一根垂直于導軌放置的金屬棒ab,質量為m,從靜止開

3、始沿導軌下滑,求ab棒的最大速度.要求畫出ab棒的受力圖.已知ab與導軌間的滑動摩擦系數,導軌和金屬棒的電阻都不計.=2.兩金屬桿ab和cd長均為L,電阻均為R,質量分別為M和m,Mm.用兩根質量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側.兩金屬桿都處在水平位置,如圖所示.整個裝置處在一與回路平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B.若金屬桿ab正好勻速向下運動,求運動的速度。=3.兩根相距d=0.20m的平行金屬長導軌固定在同一水平面內,并處于豎直方向的勻強磁場中,磁場的磁感強度B=0.20T,導軌上面橫放著兩條金屬細桿,構成矩形閉合回路.每條金

4、屬細桿的電阻為r=0.25,回路中其余部分的電阻可不計,已知兩金屬細桿在平行導軌的拉力作用下沿導軌朝相反方向勻速平移,速度大小都是v=5.0m/s,如圖13-33所示,不計導軌上的摩擦.(1)求作用于每條金屬細桿的拉力的大小.(2)求兩金屬細桿在間距增加0.40m的滑動過程中共產生的熱量。(3)求右金屬細桿在間距增加0.40m的滑動過程中共產生的熱量。=4.圖中a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直面內的金屬導軌,處在磁感應F強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌所在的平面(紙面)向a1a2里。導軌的a1b1段與a2b2段是豎直的,距離為L1;c1d1段與c2d2段也是豎直的,距離為L

5、2。x1y1與x2y2為兩根用不可伸長的絕緣輕線x1y1相連的金屬細桿,質量分別為m1和m2,它們都垂直于導軌并與導軌保持光滑接觸。兩桿與導軌構成的回路的總電阻為R。F為作用c1b1b2c2d1于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力。已知兩桿運動到圖示位置時,已勻速向上運動,求此時作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率。x2y2d2=5.兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內,兩導軌間的距離為L.導軌上面橫放著兩根導體棒ab和cd,構成矩形回路,如圖13-47所示.兩根導體棒的質量皆為m,電阻皆為R,回路中其余部分的電阻可不計.在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為

6、B.設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行.開始時,棒cd靜止,棒ab有指向棒cd的初速度v0.若兩導體棒在運動中始終不接觸,求:(1)在運動中產生的焦耳熱最多是多少?(2)當ab棒的速度變為初速度的3/4時,cd棒的加速度是多少?=6.如圖,足夠長的光滑平行導軌水平放置,電阻不計,MN部分的寬度為2L,PQ部分的寬度為L,金屬棒a和b的質量ma=2mb=2m,其電阻大小Ra=2Rb=2R,a和b分別在MN和PQ上,垂直導軌相距足夠遠,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感強度為B,開始a棒向右速度為vo,b棒靜止,兩棒運動時始終保持平行且a總在MN上運動,b總在PQ上運動,求a、b最終的速度。=7

7、.用密度為d、電阻率為、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abba。如圖所示,金屬方框水平放在磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行。設勻強磁場僅存在于相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計。可認為方框的aa邊和bb邊都處在磁極之間,極間磁感應強度大小為B。方框從靜止開始釋放,其平面在下落過程中保持水平(不計空氣阻力)(1)求方框下落的最大速度vm(設磁場區域在數值。方向足夠長);(2)當方框下落的加速度為g/2時,求方框的發熱功率P。=8.如圖所示,P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌,間距為L1,處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中。一導體桿ef垂直于P、Q放在導

8、軌上,在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內,兩頂點a、b通過細導線與導軌相連,磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里,金屬框恰好處于靜止狀態。不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力。(1)通過ab邊的電流Iab是多大?(2)導體桿ef的運動速度v是多大?=類型二、圖像類解決此類問題的關鍵是建立圖像縱軸物理量和橫軸物理量之間的函數關系,然后結合方程和圖像的截距、斜率、面積來建立等式。不同過程的函數圖像。1.如圖1所示。一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L=0.20m,電阻R=1.0;有一導體桿靜止地放在軌道上,與兩

9、軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于磁感強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下。現用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力F與時間t的關系如圖2所示。求桿的質量m和加速度a.=v2.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,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,與F的關系如右下圖。(g=10m/s2)(1)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5;磁感應強度B為多

10、大?(2)由vF圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少?=3.如圖(甲)所示,水平面上有兩根不計電阻的金屬導軌平行固定放置,間距d=1m,右端通過不計電阻的導線與阻值R0=9的小燈泡連接,在矩形區域CDFE內有豎直向上的勻強磁場,寬度L2=2m,區域內磁場的磁感應強度隨時間變化情況如圖(乙)所示,在t=0時,一阻值R=1的導體棒在水平恒力F作用下由靜止開始從位置AB沿導軌向右運動,導體棒與導軌間的滑動摩擦力f=0.8N,導體棒從位置AB運動到位置EF的過程中小燈泡的亮度沒有發生變化,且已知導體棒進入磁場后作勻速運動。求:(1)恒力F的大小;(2)導體棒從位置AB運動到位置EF過程中恒力F做的功

11、和燈泡消耗的電能;(3)導體棒的質量m。-4.如圖甲所示,電阻不計、間隔距為L的平行長直金屬導軌置于水平面內,阻值為R的導體棒ab固定連接在導軌左端,另一阻值也為R的導體棒ef垂直旋轉在導軌上,ef與導軌接觸良好并可在導軌上無摩擦移動。現有一根輕桿一端固定中ef中中斷過程,另一端固定于墻上;輕桿與導軌保持平行,ef、ab兩棒之間距離為d。若整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,且從某一時刻開始,磁感應強度B隨時間t按圖乙所示的方式變化。(1)求0-t0時間內流過導體棒ef的電流大小和方向;(2)求t0-2t0時間內導體棒ef產生的熱量;(3)分別寫出0-t0、t0-2t0時間內輕桿受力F隨時間

12、t變化的函數關系式,求出2t0時刻輕桿受力F的大小和方向。=類型三、勻加速類1.兩根平行的金屬導軌,固定在同一水平面上,磁感強度B0.50T的勻強磁場與導軌所在平面垂直,導軌的電阻很小,可忽略不計。導軌間的距離L0.20m。兩根質量均為m0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導軌保持垂直,每根金屬桿的電阻為R0.50。在t0時刻,兩桿都處于靜止狀態。現有一與導軌平行,大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導軌上滑動。經過t5.0s,金屬桿甲的加速度為a1.37m/s2,問此時兩金屬桿的速度各為多少?=2.如圖3所示兩根平行的金屬光滑導軌固定在同一水平面

13、上,勻強磁場與導軌平面垂直,導軌電阻不計;兩根平行金屬桿甲、乙可在導軌上垂直于導軌滑動,現有一與導軌平行大小為F的水平恒力作用于甲桿使金屬桿在導軌上滑動;分析甲、乙二桿的運動的情況?=類型四、電路類1.(13分)半徑為a的圓形區域內有均勻磁場,磁感應強度為B=0.2T,磁場方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環與磁場同心放置,磁場與環面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金屬環上分別接有燈L1、L2,兩燈的電阻均勻為R02,一金屬棒MN與金屬環接觸良好,棒與環的電阻均忽略不計.(1)若棒以v0=5m/s的速率在環上向右勻速滑動,求棒滑過圓環直徑00的瞬間(如圖13-43所示)MN中的電動勢和流過燈L1的電流.(2)撤去中間的金屬棒MN,將右面的半圓環OL2O以OO為軸向上翻轉90,若此時磁場隨時間均勻變化,其變化率為(4/)T/s,求L1的功率.=2.用均勻導線彎成正方形閉合線框abcd,線框每邊長8.0厘米,每邊的電阻值為0.010歐姆.把線框放在磁感應強度為B=0.050特斯拉的勻強磁場中,并使它繞軸OO以=100弧度/秒的勻角速度旋轉,旋轉方向如圖所示.已知軸OO在線框平面內,并且垂直于B,Od=3oa當線框平面轉至和B平行的瞬時(如圖所示):(1)每個邊產生的感生電動勢的大小各是多少?(2)線框內感生電流的大小是多少?在圖中用

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