电磁感应中的导轨类问题.doc

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1、动态分析导体棒与导轨问题1、一根导体棒在导轨上滑动（单导体问题）类型“电—动—电”型“动—电—动”型示意图棒ab长为L，质量为m，电阻为R，导轨光滑，电阻不计。NMbaPQ棒ab长为L，质量为m，电阻为R，导轨光滑，电阻不计。分析开关闭合后，棒ab受安培力F=BLE/R，此时，a=BLE/mR,棒ab的速度增加—感应电动势BLv增加—安培力F=BIL减小—加速度a减小，当安培力F=0（a=0）时，v最大棒ab释放后下滑，此时a=gsinα，棒ab的速度v增加——感应电动势E=BLv增加——感应电流增加——安培力F增加——加速度a减小，当安培力F=mgsinα时，v最大。2、两根

2、导体棒在导轨上滑动（双导体问题）初速度不为零，不受其他水平外力作用示意图QV0PNM质量=m1=m2电阻=r1=r2长度=L1=L2QV0PNM质量=m1=m2电阻=r1=r2长度=L1=L2分析杆MN做边减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度为零，以相等的速度匀速运动。稳定时，两杆的加速度为零，两杆的速度之比为1：2初速度为零，受其他水平外力的作用示意图QPNMF质量=m1=m2电阻=r1=r2长度=L1=L2QPNMF摩擦力f1=f2，质量=m1=m2电阻=r1=r2长度=L1=L2分析开始时，两杆做变加速运动；稳定时，两杆以相同的加速度做匀变速直线运动。稳定时

3、，若F≤2f，则PQ先变加速后匀速运动；若F>2f，则PQ先变加速，之后两杆匀加速运动。一、“动—电—动”型1．（2007山东济南）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨地一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动．则（）A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能2、如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行

4、的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（）A．如果B增大，vm将变大　B．如果变大，vm将变大C．如果R变大，vm将变大　D．如果m变小，vm将变大3．qhabRv0如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆

5、ab的电阻及空气阻力，则（）A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多D．上滑过程的时间比下滑过程长4.如图12-1-11所示，光滑的“∏”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好。磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好作匀速运动。以下说法中正确的有（）A．若B2=B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑；B．若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑

6、；C．若B2B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑。······················ab5．如图所示，一足够长的“n”形导体框架，宽度为L，其所在平面与水平面垂直，电阻可以忽略不计．设匀强磁场与导体框架的平面垂直，磁感应强度为B．有一根导体棒ab跨放在框架上，由静止释放导体棒沿框架竖直滑下，且始终保持水平，它与框架间摩擦力为f，如图所示，导体棒质量为m，有效电阻R，则ab下滑的最大速度以及此时消耗的电功率等于：（）A.B.C.D.6、如图甲所示，光滑、且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平

7、面上，两导轨间距离为L＝1m，定值电阻R1＝3Ω，R2＝1.5Ω，导轨上放一质量为m＝1kg的金属杆，金属杆的电阻r＝1Ω，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝0.8T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面竖直向下，现用一拉力F沿水平方向拉金属杆，使金属杆由静止开始运动。图乙所示为通过电阻R1中电流的平方随时间变化的I12—t图线，求：（1）5s末金属杆的动能。（2）5s末安培力的功率。（3）5s内拉力F做的功。二、“电—动—电”型7、如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源