高三物理二轮复习训练带电粒子.doc

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1、高三物理导体棒专题教师：任利明20130117导体棒问题属于电磁学和力学的综合问题。往往一道试题包含多个知识点（电路、磁场、电磁感应、力、牛顿运动定律、动量、能量等）的综合应用，处理这类问题必须熟练掌握相关的知识和规律，还要求有较高的分析能力、逻辑推断能力，以及综合运用知识解决问题的能力等。导体棒问题既是高中物理教学的重要内容，又是高考的重点和热点问题。同学们在复习过程中应进行归类总结，抓住电路分析、受力状态分析、运动过程分析及动量能量分析，四个要点，再演绎推广，驾驭知识的能力将会提升到一个新的层次，现采撷几例，进行归类剖析和拓展，引导同学们熟练处理此类问题，直击高考。一

2、、单导体棒问题1．给初速度的2．给外加恒力，无初速度的3．竖直面内的4．电路中有电源驱动的5．导体棒转动切割例1：如图所示，Ｕ形导线框ＭＮＱＰ水平放置在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.0Ω,电压表为理想电表,其余电阻不计.若导体棒在水平外力作用下以速度v=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.（1）通过电阻的电流方向如何?（2）电压表的示数为多少?(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m

3、的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?例2：下列三图中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动B.三种情形下导体棒ab最终均静止C.乙、丙中，ab棒最终将做匀速运动；甲中，ab棒最终静止D.甲、丙中，ab棒最终将做匀速运动；乙中，ab棒最终静止例3：如图所示，两根足够长的直

4、金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L0、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ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由b向a方向看到的装置如图13-3-3所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。例4：如图所示，半径为

5、L粗细均匀的金属圆环，其阻值为R处在磁感应强度为B的匀强磁场中，另有一长度为L，电阻为的金属棒OA可绕O轴在磁场中以角速度ω逆时针匀速转动，转动过程中金属棒的A端与金属圆环接触良好，一阻值为的定值电阻分别与杆的O端和金属圆环边缘C连接，求电路中总电流的变化范围？OACB二、双导体棒问题Bv0Lacdb图17例5：两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17所示．两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回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

6、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v0．若两导体棒在运动中始终不接触，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？例6：如图所示，固定于同一水平面内的光滑平行金属导轨分为两段且相连，AB段的宽为CD段宽的2倍，BC两侧两段导轨足够长且处在竖直方向的同一匀强磁场B中，两质量均为m的直金属棒a、b分别放在AB、CD段且均与导轨垂直。现给a施以作用时间极短的冲击，使其获得大小为V0的初速度。求；（1）若a、b距离两端导轨的连接处BC足够远，则a在AB段上，b在CD段上的最终速度各为多

7、大？（2）从a获得的初速度V0到a和b达到上述最终速度的过程中，系统中产生的热量是多少？例7：如图所示，足够长的水平光滑导轨间距为L，电阻不计，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，质量均为m，电阻均为R的导体棒ab、cd静止于导轨上并与导轨良好接触，今对导体棒ab施加水平向右的恒力F而使之由静止开始运动.（1）试分析两根导体棒的运动情况。（2）最终ab杆和cd杆的加速度是多大？（3）ab杆和cd杆的瞬时速度Vab与Vcd大小关系怎样？