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電磁感應(yīng)中的單雙桿問題單桿問題與動力學(xué)相結(jié)合的問題1、水平放置的光滑金屬軌道上靜止一根質(zhì)量為m的金屬棒MN,電阻為R,左端連接一電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源,其他部分及連接處電阻不計,試求:金屬棒在軌道上的最大速度?2、水平放置的光滑金屬軌道上靜止一根質(zhì)量為m的金屬棒MN,電阻為R,左端連接一電阻為R,MN在恒力F的作用下從靜止開始運(yùn)動,其他部分及連接處電阻不計,試求:金屬棒在軌道上的最大速度?3、金屬導(dǎo)軌左端接電容器,電容為C,軌道上靜止一長度為L的金屬棒cd,整個裝置處于垂直紙面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中,現(xiàn)在給金屬棒一初速度v,試求金屬棒的最大速度?與能量相結(jié)合的題型傾斜軌道與水平面夾角為,整個裝置處于與軌道相垂直的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中,導(dǎo)軌頂端連有一電阻R,金屬桿的電阻也為R其他電阻可忽略,讓金屬桿由靜止釋放,經(jīng)過一段時間后達(dá)到最大速度,且在此過程中電阻上生成的熱量為。求:(1)金屬桿達(dá)到最大速度時安培力的大?。?)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少(3)求從靜止開始到達(dá)到最大速度桿下落的高度2.(20分) 如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán),在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接,EF之間接有電阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場I和II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B?,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落,在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平,與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好,兩平行軌道中夠長。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時的速度大小為v1,下落到MN處的速度大小為v2。(1)求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場II后棒中電流大小始終不變,求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。(3)當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場II時,施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用,求導(dǎo)體棒ab從開始進(jìn)入磁場II到停止運(yùn)動所通過的距離和電阻R2上所產(chǎn)生的熱量。雙桿問題(一)、同一磁場中的等寬軌道1、水平放置的光滑金屬軌道上靜止兩根質(zhì)量為m的金屬棒MN、PQ。電阻均為R,現(xiàn)給PQ一個向右的初速度,其他部分及連接處電阻不計,試求:(1)金屬棒MN在軌道上的最大速度?(2)回路中產(chǎn)生的最大熱量(二)、同一磁場不等寬軌道如圖所示,光滑、足夠長、不計電阻、軌道處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中,間距左邊為l,右邊為2l的平行金屬導(dǎo)軌上靜止M、N兩根同樣粗細(xì)的同種金屬棒,除金屬棒上電阻為R、2R外,其他電阻均不計?,F(xiàn)給N棒一根瞬時沖量I(1)求金屬棒N受到?jīng)_量后的瞬間通過金屬導(dǎo)軌的感應(yīng)電流(2)設(shè)金屬棒N在運(yùn)動到寬軌道前M已經(jīng)達(dá)到最大速度,求金屬棒M的最大速度值;(3)金屬棒N進(jìn)入Ⅱ?qū)捾壍绤^(qū)后,金屬棒MN再次達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài),。求整個過程中金屬棒MN中產(chǎn)生的總焦耳熱。(三)、不同磁場區(qū)域的平行軌道1、(20分)如圖13所示,光滑、足夠長、不計電阻、軌道間距為l的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,水平放在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的兩個相鄰的勻強(qiáng)磁場中,左半部分為Ι勻強(qiáng)磁場區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1;右半部分為Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,且B1=2B2。在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的左邊界垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻為R1的金屬棒a,在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的某一位置,垂直于導(dǎo)軌放置另一質(zhì)量也為m、電阻為R2的金屬棒b。開始時b靜止,給a一個向右沖量I后a、b開始運(yùn)動。設(shè)運(yùn)動過程中,兩金屬棒總是與導(dǎo)軌垂直。(1)
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