电磁感应单棒问题(3页).doc

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1、-电磁感应单棒问题-第 3 页v0单棒问题阻尼式 a逐渐减小的减速运动 静止 I=0 电动式 a逐渐减小的加速运动 匀速I=0 (或恒定) F发电式 a逐渐减小的加速运动 匀速 I 恒定含容式单棒问题放电式 a逐渐减小的加速运动 匀速运动 I0v0无外力充电式 a逐渐减小的减速运动 匀速运动 I0F 有外力充电式 匀加速运动 匀加速运动 I 恒定1.(阻尼杆)AB杆受一冲量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2，其余的电阻不计，磁感强度B=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因数为=0.4，测得杆从运动到停

2、止的过程中通过导线的电量q=102C，求：上述过程中 (g取10m/s2)(1)AB杆运动的距离；(2)AB杆运动的时间；(3)当杆速度为2m/s时其加速度为多大？2.如图所示，U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m、电阻也为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度vo使之开始滑行，导体棒经过时间t停止运动，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是( )A由题目条件可计算出导体棒ab运动过程中通过的电荷量B由题目条件可计算出导体棒ab发生的总位移C若导轨光滑（其他

3、条仵不变）与导轨粗糙时该装置产生的总热量相等D若导轨光滑（其他条件不变）与导轨粗糙时安培力对导体棒ab所做的功相等3.（发电杆）如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为，宽为L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2，质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中（ ）AR1和R2发热功率之比P1：P2=R2：R1B导体棒匀速运动时的速度C安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量D重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量BR1R2vbacdMN4如图所示，平行金属导轨ab、

4、cd与水平面成角，间距为L，导轨与固定电阻R1和R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒MN，质量为m，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均为R，导体棒以速度v沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用及导轨的电阻，则A导体棒两端电压为B电阻R1消耗的热功率为Ct时间内通过导体棒的电荷量为D导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于，其与导轨间的动摩擦因素为0.1，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B1T，现在闭合开关，求：（1）闭合开关瞬间，金属杆的加速度；（2）金属杆所能达到的最大速度；（3）当其速度为v=20m/s时杆的加

5、速度为多大？（忽略其它一切电阻，g=10m/s2） 6.（电容有外力充电式）如图所示，水平放置的金属导轨宽为L，质量为m的金属杆ab垂直放置在导轨上，导轨上接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器以及电流表。竖直向下的匀强磁场的磁感应强度为B。现用水平向右的拉力使ab杆从静止开始以恒定的加速度向右做匀加速直线运动，电流表读数恒为I，不计其它电阻和阻力。求：（1）ab杆的加速度。（2）t时刻拉力的大小。7.如图两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为c。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面。在导轨上放置质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，

6、且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求(1)电容器极扳上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系：(2)金属转的速度大小随时间变化的关系。8.如图所示，有一匀强磁场B=1.0103T，在垂直磁场的平面内，有金属棒AO，绕平行于磁场的O轴顺时针转动，已知棒长L=0.20 m，角速度=20 rad / s，求：棒产生的感应电动势多大？9.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一边长为a的正方形线框在磁场中做速度为v的匀速运动，不计线框的内阻。在线框的AD边串一个内阻为R的伏特表，则AD两点间的电势差和伏特表的读数分别为ABav，Bav BBav，0C0，Bav D0，0