高中物理电磁感应中的综合问题

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1、专题电磁感应中的综合问题(1)例1、如图所示，两平行导轨间距A=0.1m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角〃=30°,垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度^=0.5T,水平部分没有磁场.金屈棒日力质量777=0.005kg＞电阻r=0.02Q,运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨.电阻7?=0・08Q,其余电阻不计.当金属棒从斜而上离地高力=1.0m以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m.取g=10m/s2,求：(1)棒在斜面上的最大速度？(2)水平面的滑动摩擦因数？(3)从高度h=l.Om处滑下后电阻R上产生的热量?练

2、1、如图所示，必V、〃为水平放置的足够长的平行光滑金属导轨，导轨间距厶为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Q的定值电阻将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Q,导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨所在平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2T.若棒以1ni/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力尺并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变・求：MeN(1)金属棒的最大速度；xXXXXX(2)金属棒速度为3m/s时的加速度；fLpF(3)从开始计时起2s内电阻斤上产生的热量.LX>XXXXXXXXX

3、XQ例2、如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d其右端接有阻值为斤的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为〃的匀强磁场中.一质量为加(质量分布均匀)的导体杆“垂直于导轨放置，•且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为"•现杆在水平向左、垂直于杆的恒力尸作用下从静止开始沿导轨运动距离厶时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为A导轨电阻不计，重力加速度大小为&求：IK(1)此过程杆的速度最大值沿旦(2)此过程电阻&产生的焦耳热Q(3)此过程流过电阻斤的电量q・练2、如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾

4、角为。的绝缘斜面上，两导轨间距为L・M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆此放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于匀强磁场屮，磁场方向垂直于斜面向上.导轨和金属杆的电阻可忽路.让金属杆訪沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度vm,在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q・导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为u且u

5、滑平行金届导轨」於和几冰平放置，丿仍'可接有阻值为彳的电阻，导轨相距厶空间有竖直向下的匀强磁场.质量为/〃，电阻为凡的导体棒G唾直于导轨放置，并接触良好.用平行于必'向右的水平力拉动导体棒皿从静止开始运动，拉力的功率恒定为只经过时间£导体棒G2达到最大速度吟求(1)匀强磁场磁感应强度B的大小(2)这一过程中电阻R上所产生的屯热(3)换用恒力F拉动导体棒力从静止开始运动，导体棒Q达到最大速度将为2%,求恒力尸的大小及当导体棒①速度为％时的加速度.练3、如图所示，间距L二lm的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成30。角放置，导轨电阻不计,导轨上端连有R二0.8Q的电阻，磁感应强度为B二1T

6、的匀强磁场垂直导轨平面向上，t二0时刻有一质量m=lkg,电阻r=0.2Q的金属棒，以v0=10m/s的初速度从导轨上某一位置PP，开始沿导轨向上滑行，金属棒垂肓导轨且与导轨接触良好，与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上口垂直于金属棒的外力F,使金属棒做加速度大小为Zrn/s?的匀减速直线运动，贝L(1)t二2s时，外力F的大小？(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中，电阻R上产生的热量为100J,求此过程中外力F做的功？(3)到最高点后，撤去外力F,经过足够长时间后，最终电阻R上消耗的热功率是多少？课堂针对练习：1、如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距么在M点和P点间接

7、一个阻值为斤的电阻，在两导轨间00Q'0’矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为/的匀强磁场，磁感强度为〃。一质量为/〃，电阻为厂的导体棒ab,垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距厶现用一大小为F、水平向右的恒力拉此棒，使它由静止开始运动，棒必在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计)。求：(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度；(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能