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《电磁感应双杆问题含电容器问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电磁感应双杆问题+含电容器电路1.“双杆”在等宽导轨上向相反方向做匀速运动当两杆分别向相反方向运动时，相当于两个电池正向串联。2.“双杆”在等宽导轨上同向运动，但一杆加速另一杆减速当两杆分别沿相同方向运动时，相当于两个电池反向串联。3.“双杆”屮两杆在等宽导轨上做同方向上的加速运动。“双杆”屮的一杆在外力作用下做加速运动，另一杆在安培力作用下做加速运动，最终两杆以同祥加速度做匀加速直线运动。4.“双杆”在不等宽导轨上同向运动。“双杆”在不等宽导轨上同向运动时，两杆所受的安培力不等大反向，所以不能利用动塑守恒定律解题。典型例题1.如图所示，间距
2、为I、电阻不计的两根平行金属导轨MN、PQ（足够长）被固定在同一水平面内，质量均为m、电阻均为R的两根相同导体棒a、b垂直于导轨放在导轨上，一根轻绳绕过定滑伦后沿两金属导轨的中线与a棒连接，其下端悬挂一个质量为M的物体C,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。开始时使a、b、C都处于静止状态，现释放C,经过时间t,C的速度为vl、b的速度为v2。不计一切摩擦，两棒始终与导轨接触良好，重力加速度为g,求：（1）t时刻C的加速度值；的感应电动势E=^=B心_°）①&12F回賂中感应电流/=—②2R以“为研允对象，根据牛顿第二定
3、律T—BILma③以C为研尢对象.根据牛顿第二定律Mg_T=Ma④2R(M+〃!)(2)解法一，单位时间内，通过“榕克服安培力做功，把C物休的一部分直力势能转化为闭介冋賂的电能,而闭合回路电能的-部分以焦耳热的形式消耗掉,另•部分则转化为〃棒的动能,所以，川寸刻闭合I叫路的电功率等棒克服安培力做功的功率，即P-Blly二B-卩(5~2)・51-2R解法二“擁可尊效为发电机・b桂可答效为电动机«棒的感应电动势为Ea=Bly⑤闭合回路消耗的总电功率为P=I耳⑥联立①©⑤⑥解得解法三:闭合回路消耗的热功率为b棒的机械功率为B2I纽“2)2R故闭合回
4、路消耗的总电功率为戶=卩热+斥1=B干©-u2)uj2R说明：在单位时间『内,整个系统的功能关系和能量转化关系如下:模型：导体棒等效为发电机和电动机，发电机相当于闭合冋路中的电源，电动机相当于闭合冋路中的用电元件2.(2003年全国理综卷)两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B=0.05T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计.导轨I'可的距离1=0.20m.两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Q.在t=0时亥l
5、,两杆都处
6、于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为8=137m/s2,问此时两金属杆的速度各为多少？3.两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路，如图所示.两根导体棒的质量均为m,电阻均为R,冋路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度Vo・若两导体棒在运动中始终不接触，
7、求：(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少.(2)当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？3.两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T,导轨上而横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r=0.25Q,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是v=5.0m/s,如图所示•不计导轨上的摩擦.（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小.（2）求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程中共
8、产生的热量.4.如图所示，在倾角为30°的斜面上，固定两条无限长的平行光滑导轨，一个匀强磁场垂直于斜而向上，磁感强度B=0.4T,导轨间距L=0.5mo两根金属棒ab>cd平行地放在导轨上，金属棒质量mab=0.1kg>mcd=0.2kg,两金属棒总电阻r=0.2Q，导轨电阻不计。现使金属棒ab以v=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动，求：（1）金属棒cd的最大速度；5.如图4所示，金属棒a跨接在两金属轨道间，从高h处以速度V。沿光滑弧形平行金属轨道下滑，进入轨道的光滑水平部分之后，在口下向上的匀强磁场中运动，磁场的磁感应强度为B.在轨道的
9、水平部分另有一个跨接在两轨道间的金属棒b,在a棒从高处滑下前b棒处于止状态•己知两棒质量之比丑二;求，（1）a棒进入磁场后做什么运动？b棒做什么运动？（2）a棒刚进
