模型22 双杆切割模型4公开课.docx

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1、【典例4】如下图，MN、PQ为足够长的光滑平行导轨，间距上0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角9=30。NQ_LMN, M2间连接有一个R=3。的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为氏=1 T。将一根 质量为m=0.02 kg的金属棒岫紧靠M2放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r=2 Q,其余部 分电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行,当金属棒滑行至cd处时 速度大小开始保持不变,“距离M2为s=0.5 m, g=10 m/s2o(1)求金属棒到达稳定时的速度是多大；(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？(3)

2、假设将金属棒滑行至cd处的时刻记作0,从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，贝s时磁感应强度应为多大？【答案】(1) 2 m/s (2) 0.006 J (3) 0.1 T【解析】(1)在到达稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，到达稳定速度时，有mgsin 氏FaFa=BILR+ rE=BLv由以上四式代入数据解得v=2 m/s(2)根据能量关系有：mgssinO = -mv2 -Q电阻R上产生的热量Qr二Q 解得Qr=0.006 J学&科网(3)当回路中的总磁通更不变时，金属漆中不产生感应电流.此时金鼠棒将沿导就做匀加速运动泗gsin O-max=vf-%22设f时刻磁感应弦度为3,总磁逋叁不变有：BLs=BrL (s-x)当QI s时，代入数据弊得，此时磁感应强度夕=0T