第5課時本章總結第1頁活動一課堂導學部分活動電磁感應現象中電路問題問題1

【經典例題1】如圖所表示，兩光滑平行金屬導軌間距為L，直導線MN垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直于紙面向里勻強磁場中，磁感應強度為B，電容器電容為C，除電阻R外，導軌和導線電阻均不計.現給導線MN一初速度v0，使其向右運動，當電路穩定后，MN以速度v向右做勻速運動時(

)A.電容器兩端電壓為BLv0B.電阻兩端電壓為BLvC.電容器所帶電荷量為CBLvD.為保持MN勻速運動，需對其施加拉力大小為第2頁活動一課堂導學部分活動電磁感應現象中電路問題問題1變式：如圖所表示，質量為M導體棒ab垂直放在相距為l光滑平行金屬軌道上.導軌平面與水平面夾角為θ，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上勻強磁場中，左側是水平放置、間距為d平行金屬板.R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器阻值，不計其它電阻.(1)調整Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求經過棒電流I及棒速率v.(2)改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電荷量為+q微粒水平射入金屬板間，若它能勻速經過平行金屬板，求此時Rx.第3頁活動一課堂導學部分活動電磁感應現象中力學問題問題2

【經典例題2】如圖所表示，處于勻強磁場中兩根足夠長、電阻不計平行金屬導軌相距L=1m，導軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R=4Ω電阻.勻強磁場方向垂直于導軌平面向下，磁感應強度B=1T.質量m=0.4kg、電阻r=1Ω金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間動摩擦因數為0.25，金屬棒以初速度v0=20m/s沿導軌滑下，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求:(1)金屬棒沿導軌下滑最大加速度.(2)金屬棒下滑時電阻R消耗最小功率.第4頁活動一課堂導學部分活動電磁感應現象中力學問題問題2變式：如圖甲所表示，MN、PQ為水平放置足夠長平行光滑導軌，導軌間距L為0.5m，導軌左端連接一個阻值為2Ω定值電阻R.將一根質量為0.2kg金屬棒cd垂直放置在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒cd電阻r=2Ω，導軌電阻不計，整個裝置處于垂直導軌平面向下勻強磁場中，磁感應強度為B=2T.若棒以1m/s初速度向右運動，同時對棒施加水平向右拉力F作用，并保持拉力功率恒為4W，從此時開始計時，經過一定時間t金屬棒速度穩定不變，電阻R中產生電熱為3.2J，圖乙為安培力與時間關系圖象.試求:(1)金屬棒最大速度.(2)金屬棒速度為2m/s時加速度.(3)此過程對應時間t.第5頁活動一課堂導學部分活動電磁感應現象中能量轉化問題問題3

【經典例題3】如圖所表示，兩根足夠長平行金屬導軌MN、PQ與水平面夾角為α=30°，導軌光滑且電阻不計，導軌處于垂直導軌平面向上有界勻強磁場中.兩根電阻都為R=2Ω、質量都為m=0.2kg完全相同細金屬棒ab和cd垂直導軌并排靠緊地放置在導軌上，與磁場上邊界距離為x=1.6m，有界勻強磁場寬度為3x=4.8m.先將金屬棒ab由靜止釋放，金屬棒ab剛進入磁場就恰好做勻速運動，此時馬上由靜止釋放金屬棒cd，金屬棒cd在出磁場前已做勻速運動.兩金屬棒在下滑過程中與導軌接觸一直良好(重力加速度取g=10m/s2).求:(1)金屬棒ab剛進入磁場時棒中電流I.(2)金屬棒cd在磁場中運動過程中經過回路某一截面電荷量q.(3)兩根金屬棒全部經過磁場過程中回路產生焦耳熱Q.第6頁活動一課堂導學部分活動電磁感應現象中能量轉化問題問題3變式：如圖所表示，在傾角為θ光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度相等勻強磁場，方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度均為L.一個質量為m、邊長也為L正方形線框(設電阻為R)以速度v進入磁場時，恰好做勻速直線運動.若當ab邊抵達gg'與ff'中間位置時，線框又恰好做勻速運動，則:(1)當ab邊剛越過ff'時，線框加速度值為多少?(2)求線框開始進入磁場到ab邊抵達gg'與ff'中間位置過程中產生熱量是多少?第7頁活動一課堂導學部分活動電磁感應中“雙滑軌”問題分析問題4

【經典例題4】如圖所表示，相距L光滑金屬導軌，半徑為R四分之一圓弧部分豎直放置，直部分固定于水平地面，MNQP范圍內有方向豎直向下、磁感應強度為B勻強磁場.金屬棒ab和cd垂直導軌且接觸良好，cd靜止在磁場中;ab從圓弧頂端由靜止釋放，進入磁場后與cd沒有接觸.已知ab質量為m、電阻為r，cd質量為3m、電阻為r，金屬導軌電阻不計，重力加速度為g.求:(1)ab抵達圓弧底端時對軌道壓力大小.(2)在圖中標出ab剛進入磁場時cd中電流大小和方向.（3）若cd離開磁場時速度是此刻ab速度二分之一，求：cd離開磁場瞬間，ab受到安培力大小第8頁活動一課堂導學部分活動電磁感應中“雙滑軌”問題分析問題4變式：如圖所表示，間距L=0.3m平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內.在水平面a1b1b2a2區域內和傾角θ=37°斜面c1b1b2c2區域內分別有磁感應強度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上勻強磁場.電阻R=0.3Ω、質量m1=0.1kg、長為L相同導體桿K、S、Q分別放置在導軌上，S桿兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導軌無摩擦滑動且一直接觸良好.一端系于K桿中點輕繩平行于導軌繞過輕質定滑輪自然下垂，繩上穿有質量m2=0.05kg小環.已知小環以a=6m/s2加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下拉力F作用下勻速運動.不計導軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長.取g=10m/s2，