電磁感應(yīng)中的“桿導(dǎo)軌”類問題解題技巧

1、指導(dǎo)23：電磁感覺中的“桿導(dǎo)軌”類問題(3大模型)解題技巧電磁感覺中的桿導(dǎo)軌模型的實(shí)質(zhì)是不一樣形式的能量的轉(zhuǎn)變過程，辦理這種問題要從功和能的看法下手，弄清導(dǎo)體棒切割磁感線過程中的能量轉(zhuǎn)變關(guān)系，現(xiàn)從力學(xué)、圖像、能量三種看法出發(fā)，分角度議論以下：種類一：?jiǎn)螚U+電阻+導(dǎo)軌模型類【初建模型】【例題1】(2017淮安模擬)以下圖，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的圓滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為，N、Q兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。整個(gè)裝置處于磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。將質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿cd垂直放在導(dǎo)軌上，桿cd由靜止開釋，下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度。重力加快度為g，導(dǎo)軌

2、電阻不計(jì)，桿與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀。求：桿cd下滑的最大加快度和最大速度；上述過程中，桿上產(chǎn)生的熱量?！舅悸伏c(diǎn)撥】：2mgRsin1【答案】：(1)gsin，方向沿導(dǎo)軌平面向下；B2L2，方向沿導(dǎo)軌平面向下；(2)23222mgxmgRsin44sinBL【分析】：(1)設(shè)桿cd下滑到某地點(diǎn)時(shí)速度為v，則桿產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)EBLvE回路中的感覺電流IRR桿所受的安培力FBILB2L2v依據(jù)牛頓第二定律有mgsin2Rma當(dāng)速度v0時(shí)，桿的加快度最大，最大加快度ag，方向沿導(dǎo)軌平面向下sin2mgR當(dāng)桿的加快度a0時(shí)，速度最大，最大速度，方向沿導(dǎo)軌平面向下。vm22BL桿cd從開始運(yùn)動(dòng)抵達(dá)到最大速度過程

3、中，依據(jù)能量守恒定律得12(2)mgxQ總mvmsin2113222mgRsin2sinBL2【內(nèi)化模型】單桿+電阻+導(dǎo)軌四種題型分析題型一(v00)題型二(v00)題型三(v00)題型四(v00)桿cd以必定初速軌道水平圓滑，桿度v0在圓滑水平軌傾斜軌道圓滑，傾角豎直軌道圓滑，cd質(zhì)量為m，電阻說明道上滑動(dòng)，質(zhì)量為為，桿cd質(zhì)量為桿cd質(zhì)量為m，不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距m，電阻不計(jì)，兩m，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)為L(zhǎng)，拉力F恒定導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)表示圖力學(xué)觀點(diǎn)圖像觀點(diǎn)桿以速度v切割磁感線產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)EBLv，電流BLvR，安培力FB2L2vBILR。桿做減速運(yùn)動(dòng)：v?F?a，v0時(shí)，a0，桿保持靜止

4、F開始時(shí)a，桿mcd速度v?感覺電動(dòng)勢(shì)EBLv?I?安培力F安BIL，F(xiàn)F安ma知a，當(dāng)a0時(shí)，F(xiàn)R最大，vmB2L2開始時(shí)agsin，開始時(shí)ag，桿桿cd速度v?感覺cd速度v?感電動(dòng)勢(shì)E應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv?I?安培BLv?I?安力F安BIL，由培力F安BIL，mgF安mamgF安masin由知a，當(dāng)a0時(shí)，知a，當(dāng)a0v最大，vm時(shí)，v最大，vmmgRmgRsinB2L2B2L2動(dòng)能所有轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰坑^12點(diǎn)內(nèi)能：Q2mv0做的功一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闂U的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)12能：WFQmvm2重力做的功(或減少的重力勢(shì)能)一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闂U的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能：WG12Qmvm2重力做的功(或減少的重

5、力勢(shì))一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闂U的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)12能：WGQ2mvm【應(yīng)用模型】【變式】：本題若已知金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面向上的恒定外力F作用在金屬桿cd上，使cd由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，求cd的最大加快度和最大速度?！敬鸢浮浚嚎捶ㄎ觥痉治觥浚悍治鼋饘贄U運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力狀況可知，金屬桿受重力、導(dǎo)軌平面的支持力、拉力、摩擦力和安培力五個(gè)力的作用，沿斜面方向由牛頓第二定律有：FmgF安fmasinEBLvB2L2vF安BIL，IRRRR，因此F安BILRRNmgcosB2L2vFmgsinRRmgcosmaF當(dāng)速度v0時(shí)，桿的加快度最大，最大加快度amgsingcos，方向沿導(dǎo)軌

6、m平面向上當(dāng)桿的加快度a0時(shí)，速度最大，vm(Fmgsinmgcos)2R。B2L2種類二：?jiǎn)螚U+電容器(或電源)+導(dǎo)軌模型類【初建模型】【例題2】(2017北京模擬)以下圖，在豎直向下的磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長(zhǎng)的平行圓滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒cd垂直于MN、PQ放在軌道而上，與軌道接觸優(yōu)秀。軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。如圖1所示，若軌道左端M、P間接一阻值為R的電阻，導(dǎo)體棒在拉力F的作用下以速度v沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)經(jīng)過公式推導(dǎo)證明：在隨意一段時(shí)間t內(nèi)，拉力F所做的功與電路獲取的電能相等。如圖2所示，若軌道左端接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源

7、和一阻值未知的電阻，閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm，求此時(shí)電源的輸出功率。如圖3所示，若軌道左端接一電容器，電容器的電容為C，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。電容器兩極板間電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖像如圖4所示，已知t1時(shí)刻電容器兩極板間的電勢(shì)差為U1。求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中遇到的水平拉力大小?！舅悸伏c(diǎn)撥】：導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)受力均衡求出拉力做的功。導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感覺電流求出回路的電能。閉合開關(guān)S導(dǎo)體棒變加快運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢(shì)不停增大達(dá)到電源的路端電壓棒中沒有電流由此可求出電源與電阻所在回路的電流電源的輸出功率。導(dǎo)體棒在外力作用下運(yùn)

8、動(dòng)回路中形成充電電流導(dǎo)體棒還受安培力的作用由牛頓第二定律列式分析?！敬鸢浮浚嚎捶ㄎ觥痉治觥浚?1)導(dǎo)體棒切割磁感線，EBLvE導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)F安，又F安BIL，此中IR在隨意一段時(shí)間t內(nèi)，拉力F所做的功WFvtF安vtB2L2v2tRB2L2v2電路獲取的電能EqEEItRt可見，在隨意一段時(shí)間t內(nèi)，拉力F所做的功與電路獲取的電能相等。導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時(shí)，棒中沒有電流，電源的路端電壓UBLvmEU電源與電阻所在回路的電流IrEBLvmB2L2vm2電源的輸出功率PUIr。感覺電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電勢(shì)差相等BLvUU1由電容器的U-t圖可知Ut1tU1導(dǎo)體棒的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系

9、為vBLt1tU1可知導(dǎo)體棒做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，其加快度aBLt1QQCUCU1CU和It，得Itt1由牛頓第二定律有FBILmaBLCU1mU1可得Ft1BLt1?！緝?nèi)化模型】單桿+電容器(或電源)+導(dǎo)軌模型四種題型分析題型一(v00)題型二(v00)題型三(v00)題型四(v00)軌道水平圓滑，軌道水平圓滑，桿傾斜軌道圓滑，豎直軌道圓滑，桿cd質(zhì)量為m，cd質(zhì)量為m，電阻桿cd質(zhì)量為m，桿cd質(zhì)量為m，說明不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距電阻不計(jì)，兩導(dǎo)電阻為R，兩導(dǎo)電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)為L(zhǎng)，拉力F恒定軌間距為L(zhǎng)軌間距為L(zhǎng)表示圖S閉合，桿cd受安培力FBLEBLEr，amr，桿cd速度v?感覺電動(dòng)勢(shì)E感力

10、學(xué)看法BLv?I?安培力FF開始時(shí)a，桿mcd速度v?EBLv，經(jīng)過t速度為vv，EBL(v)，qC(EE)CBLv，Iq開始時(shí)a開始時(shí)ag，桿gsin，桿cd速cd速度v?Ev?EBLv，經(jīng)過tBLv，經(jīng)過t速度為v速度為vv，v，EBL(vEBLv(v)，qv)，qCEECEE()qqCBLv，ICBLv，IttBIL?加快度a，當(dāng)E感E時(shí)，v最大，且Ev圖像看法tCBLa，F(xiàn)安22CBLa，aFmB2L2C，因此桿勻加快運(yùn)動(dòng)CBLa，F(xiàn)安22CBLa，mgsinF安ma，amgsin2，因此mCBL桿勻加快運(yùn)動(dòng)CBLa，F(xiàn)安22CBLa，mgF安ma，amg2，因此桿mCBL勻加快運(yùn)動(dòng)能

11、量看法電源輸出的電能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能：12W電mvm2做的功一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?chǎng)能：WF122mvEC重力做的功一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡?2場(chǎng)能：WGmv2EC重力做的功一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡?2場(chǎng)能：WGmv2EC【應(yīng)用模型】【變式】：例題2第(3)問變?yōu)?，圖3中導(dǎo)體棒在恒定水平外力F作用下，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，寫出導(dǎo)體棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式?！敬鸢浮浚簐Fmg22tmCBL【分析】：導(dǎo)體棒由靜止開始做加快運(yùn)動(dòng)，電容器所帶電荷量不停增添，電路中將形成充電電流，設(shè)某時(shí)刻棒的速度為v，則感覺電動(dòng)勢(shì)為：EBLv電容器所帶電荷量為：QCECBL

12、v再經(jīng)過很短一段時(shí)間t，電容器兩頭電壓的增量和電荷量的增量分別為UEBLvQCUCBLvQCBLv流過導(dǎo)體棒的電流：IttCBLa導(dǎo)體棒遇到的安培力：f1BIL22CBLa導(dǎo)體棒所遇到的摩擦力：f2mg由牛頓第二定律得：Ff1f2ma聯(lián)立以上各式解得：aFmg22mCBL明顯導(dǎo)體棒做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，因此導(dǎo)體棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式為：vFmg22t。mCBL種類三：雙桿+導(dǎo)軌模型類【初建模型】【例題3】(1)如圖1所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽視不計(jì)，導(dǎo)軌間的距離為l，兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的平行金屬桿甲

13、、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌保持垂直。在t0時(shí)刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行，大小恒為金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，試分析金屬桿甲、乙的掃尾運(yùn)動(dòng)狀況。F的力作用于如圖2所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌上橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，組成矩形回路。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行。開始時(shí)，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度。若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中一直不接觸，試定性分析兩棒的掃尾運(yùn)動(dòng)狀況?！舅悸伏c(diǎn)撥】：金屬桿甲運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)回路中有感覺電流乙受安培力的作用做加快運(yùn)動(dòng)可求出某時(shí)刻回路中的總感覺電動(dòng)勢(shì)由牛

14、頓第二定律列式判斷。導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)，回路中有感覺電流分析兩導(dǎo)體棒的受力狀況分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀況，即可得出結(jié)論?！敬鸢浮浚嚎捶ㄎ觥痉治觥浚?1)設(shè)某時(shí)刻甲和乙的速度大小分別為v1和到的安培力大小均為F1，則感覺電動(dòng)勢(shì)為：EBl(v1v2)v2，加快度大小分別為a1和a2，受E感覺電流為：I2R對(duì)甲和乙分別由牛頓第二定律得：FF1ma1，F(xiàn)1ma2當(dāng)v1v2定值(非零)，即系統(tǒng)以恒定的加快度運(yùn)動(dòng)時(shí)a1a2F解得a1a22m可見甲、乙兩金屬桿最后水平向右做加快度同樣的勻加快運(yùn)動(dòng)，速度向來增大。ab棒向cd棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒和導(dǎo)軌組成的回路面積變小，磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感覺電流。ab棒遇到與運(yùn)動(dòng)方向

15、相反的安培力作用做減速運(yùn)動(dòng)，cd棒則在安培力作用下做加快運(yùn)動(dòng)，在ab棒的速度大于cd棒的速度時(shí)，回路中總有感覺電流，ab棒持續(xù)減速，cd棒持續(xù)加快。兩棒達(dá)到同樣速度后，回路面積保持不變，磁通量不變化，不產(chǎn)生感覺電流，兩棒以同樣的速度v水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)?！緝?nèi)化模型】三大看法透辟解讀雙桿模型表示圖力學(xué)看法圖像看法能量看法導(dǎo)體棒1受安培力的作用做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒2棒1動(dòng)能的減少許受安培力的作用做加快度減小棒2動(dòng)能的增添的加快運(yùn)動(dòng)，最后兩棒以同樣量焦耳熱的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)兩棒以同樣的加快度做勻加快外力做的功棒1的動(dòng)能棒2的動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)能焦耳熱【應(yīng)用模型】【變式】：若例題3(1)中甲、乙兩

16、金屬桿受恒力作用狀況如圖所示，兩桿分別在方向相反的恒力作用下運(yùn)動(dòng)(兩桿不會(huì)相撞)，試分析這種狀況下甲、乙金屬桿的掃尾運(yùn)動(dòng)狀況?！敬鸢浮浚嚎捶ㄎ觥痉治觥浚涸O(shè)某時(shí)刻甲和乙的速度分別為v1和v2，加快度分別為a1和a2，甲、乙遇到的安培力大小均為F1，則感覺電動(dòng)勢(shì)為：EBl(v1v2)E感覺電流為：I2R對(duì)甲和乙分別應(yīng)用牛頓第二定律得：F1BIlma1，BIlF2ma2當(dāng)v1v2定值(非零)，即系統(tǒng)以恒定的加快度運(yùn)動(dòng)時(shí)a1a2F1F2解得：a1a22m可見甲、乙兩金屬桿最后做加快度同樣的勻加快運(yùn)動(dòng)，速度向來增大。指導(dǎo)23：電磁感覺中的“桿導(dǎo)軌”類問題(3大模型)解題技巧訓(xùn)練題1以下圖，一對(duì)圓滑的平行

17、金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)，左端接有阻值R的電阻。一質(zhì)量m、電阻r的金屬棒MN擱置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感覺強(qiáng)度B。棒在水平向右的外力作用下由靜止開始以a2m/s2的加快度做勻加快運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x9m時(shí)撤去外力，棒持續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221。導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中一直與導(dǎo)軌垂直且兩頭與導(dǎo)軌保持優(yōu)秀接觸。求：棒在勻加快運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)過電阻R的電荷量q；撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；外力做的功WF。2(2017常州檢測(cè))以下圖，水平面內(nèi)有兩根足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌L1、L2，此間距d，左端接有

18、容量CF的電容。質(zhì)量m20g的導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)體棒和2000B?，F(xiàn)用導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。整個(gè)空間存在著垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感覺強(qiáng)度2T一沿導(dǎo)軌方向向右的恒力F1作用于導(dǎo)體棒，使導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t時(shí)間后抵達(dá)B處，速度v5m/s。此時(shí)，忽然將拉力方向變?yōu)檠貙?dǎo)軌向左，大小變?yōu)镕2，又經(jīng)t時(shí)間后導(dǎo)2體棒返回到初始地點(diǎn)A處，整個(gè)過程電容器未被擊穿。求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，電容C上的電量；t的大??；F2的大小。3以下圖，兩根豎直固定的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab和cd相距L，此外兩根水平金屬M(fèi)N和PQ的質(zhì)量均為m10kg，可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng)，MN桿和PQ桿的電阻均為R(豎直金屬導(dǎo)軌電阻

19、不計(jì))，PQ桿擱置在水平絕緣平臺(tái)上，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁場(chǎng)中，g取10m/s2。若將PQ桿固定，讓MN桿在豎直向上的恒定拉力F的作用下由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，磁感覺強(qiáng)度B0，桿MN的最大速度為多少？(2)若將MN桿固定，MN和PQ的間距為d，現(xiàn)使磁感覺強(qiáng)度從零開始以Bts的變化率均勻地增大，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，桿PQ對(duì)地面的壓力為零？4以下圖，兩平行且無窮長(zhǎng)圓滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為30，兩導(dǎo)軌之間相距為L(zhǎng)，兩導(dǎo)軌M、P間接入電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在abdc地區(qū)內(nèi)有一個(gè)1m方向垂直于兩導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感覺強(qiáng)度為B01T，磁場(chǎng)的寬度x11m，在cd連線以下的地區(qū)有一個(gè)方向也垂

20、直于兩導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感覺強(qiáng)度為B1。一個(gè)質(zhì)量為m1kg的金屬棒垂直放在金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，金屬棒的電阻r。若將金屬棒在離ab連線上端x0處自由開釋，則金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)恰巧做勻速直線運(yùn)動(dòng)。金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，經(jīng)過ef時(shí)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)，cd與ef之間的距離x28m。(g取10m/s2)求金屬棒從開始靜止到在磁場(chǎng)中達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)這一過程中電阻R產(chǎn)生的熱量；求金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到在磁場(chǎng)中達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)所經(jīng)過的時(shí)間。指導(dǎo)23：電磁感覺中的“桿導(dǎo)軌”類問題(3大模型)解題技巧訓(xùn)練題參照答案1【答案】：(1)；(2)；(3)?！痉治觥浚?1)設(shè)金屬棒做勻加快運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，回路中磁通量的變化量為，回

21、E，則由法拉第電磁感覺定律得EBlx路中產(chǎn)生的均勻感覺電動(dòng)勢(shì)為t，此中設(shè)回路中的均勻電流為I，則由閉合電路歐姆定律得IERr經(jīng)過電阻R的電荷量qIt聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得q。設(shè)撤去外力時(shí)棒的速度為v，在棒做勻加快運(yùn)動(dòng)的過程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v22ax12設(shè)棒在撤去外力后的運(yùn)動(dòng)過程中安培力做的功為W，由動(dòng)能定理得W0mv2撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2W代入數(shù)據(jù)解得Q2。(3)由題意知，撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q2，21可得Q1在棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，由功能關(guān)系可知WFQ1Q2。2【答案】：(1)1102C；(2)；(3)?！痉治觥浚?1)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，電容器兩頭電壓為UBdv25V5V此時(shí)電容器的帶電量qCU20001065C1102C。棒在F1作用下有F1BIdma1，又IqCBdv，a1vttt聯(lián)立解得：a1F1220m/s2m2CBdv則ta1。(3)由(2)可知棒在F2作用下，運(yùn)動(dòng)的加快度a2F2，方向向左，22mCBd1212又2a1ta1t2t2a2(2t)將有關(guān)數(shù)據(jù)代入解得F2。3【答案】：(1)s；(2)10s?！痉治觥浚?1)MN桿切割