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1、S1Ca43.(山东嘉祥一中2008年5月高考仿真模拟)两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数小导轨电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动,设运动过程屮金属细杆ab、cd与导轨接触良好,重力加速度为g,求:(1)ab杆匀速运动的速度5;(2)ab杆所受拉力F;(3)ab杆
2、以V]匀速运动时,cd杆以V2(v2B知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程屮,整个回路屮产生的焦耳热.解析:(l)ab杆向右运动时,ab111产生的感应电动势方向为a—b,c〃杆中的感应电流方向为d-c,cd杆受到的安培力方向水平向右安培力大小为伦=BIL=BL^~=号比①cc/杆向下匀速运动,有mg=/nF^解①、②两式,力杆匀速运动的速度为叮ZRrng〃肝厶2(2)i?2[}vab杆所受拉力F=F枝+“加g=L+i^mg=2R+“2mg④(3)亠如V2设cd杆以卩2速度向下运动力过程中,ab杆匀速运动了$距离,V1V2整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的
3、功门厂_B辽$咐B2£2V)加
4、2(加gF加?43.(江苏省南通市2008届高三第三次调研测试)如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨胚V、/绍相距为厶导轨平面与水平面夹角,导轨上端跨接一定值电阻笊导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为0的金属棒c〃垂直于必V、〃放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为刃、电阻为八重力加速度为g,现将金屈棒市静止释放,当金屈棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值%.求:(1)金属棒开始运动时的加速度大小;(2)匀强磁场的磁感应强度大小;(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻斤上产生的电热.解析:(1
5、)金属棒开始运动时的加速度大小为曰,由牛顿第二定律有mgsina=ma①解得a=gsina(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为必则金属棒达到最大速度时产生的电动势E=BLvmcosa②E回路屮产生的感应电流1=③R+r金属棒棒所受安培力F=BIL④cd棒所受合外力为零时,下滑的速度达到最大,则Fcosa=mgsina⑤由②③④⑤式解得b」」处色巨LV3乙(3)设电阻斤上产生的电热为0,整个电路产生的电热为0总,则mgssin(7=—mv;+0总⑥Re=-—a,⑦R+r心由⑥⑦式解得2(7?+r)43.(江苏省盐城市2008年高三第二次调研考试)如图所示,水平虚线厶、厶
6、之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为力。竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2力。现使线框AB边在磁场边界1“的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。求:(1)DC边刚进入磁场吋,线框的加速度(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程屮,线框的机械能损失和重力做功之比解析:(1)设AB边刚进入磁场时速度为"。,线框质量为m、电阻为R,AB=7,则CD二51则mgh=—inDo22AB刚进入磁场时有,*/二mgR设线框匀速运动吋速度为UE感=竺=竺二竺』"
7、,亠㈣酉祕心AtAtAtAt线框匀速运动时有B⑵)"二mg;得i'llV=5/4RCD刚进入磁场瞬间,E'萨B(3gFi=9mg/4沪5g/4(2)从线框开始下落到CD边进入磁场前瞬间,根据能量守恒定律得:mg(3h)-Q=—ml)i2247机械能损失ZE二Q二一nigh16所以,线框的机械能损失和重力做功之比AE:WG=47:484&(江苏省金陵中学2007-2008学年高三一轮复习检测一)如图所示,平行导轨MN和PQ相距0.5m,电阻可忽略,摩擦不计,其水平部分QSTN置于磁感应强度大小为0.60T、方向竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分PSTM处没有磁场,两部
8、分平滑对接,其上搁有两根导体棒a、b,b垂直于水平导轨放置,a垂直于倾斜导轨放置,己知细导体棒a和b质量均为0.20kg,在导轨间部分的电阻均为0.15Q,a棒从斜轨上髙为0.50m处无初速释放,而b棒始终被拴接在距ST线lm处不动。求:(1)此后过程中,回路的最大电流是多少?(2)a棒下滑后会与b棒相撞吗?请写出你的论证过程。解析:(l)a棒在没有磁场的倾斜轨道上下滑时,机械能守恒,进入水平轨道时a棒的速度vm,-vm=J2g/z=72x10x0.050=lm/s£BLv^0.60x0.5x1L=~R=^R=2x0.16=IA此时a棒速度最大,进入磁场切割磁感