电磁感应两种类型习题

会计学1电磁感应两种类型习题电磁感应两种类型习题1.如图甲所示，两根足够长的直金属导体如图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平平行放置在倾角为行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为两点间接有阻值为R的电阻一根质量为的电阻一根质量为m的均匀的均匀直金属杆直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦之间的摩擦(1)由由b向向a方向看到的装方向看到的装置如图乙所示，请在图中置如图乙所示，请在图中画出画出ab杆下滑过程中某时杆下滑过程中某时刻的受力示意图；刻的受力示意图；第1页/共48页1.如图甲所示，两根足够长的直金属导体如图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平平行放置在倾角为行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为两点间接有阻值为R的电阻一根质量为的电阻一根质量为m的均匀的均匀直金属杆直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦之间的摩擦(2)在加速下滑过程中，在加速下滑过程中，当当ab杆的速度大小为杆的速度大小为v时，时，求此时求此时ab杆中的电流及其杆中的电流及其加速度的大小；加速度的大小；第2页/共48页1.如图甲所示，两根足够长的直金属导体如图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平平行放置在倾角为行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为两点间接有阻值为R的电阻一根质量为的电阻一根质量为m的均匀的均匀直金属杆直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦之间的摩擦(3)求在下滑过程中，求在下滑过程中，ab杆可以达到的最大速度杆可以达到的最大速度第3页/共48页2如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻，上端接有电阻R3 ，虚线，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量磁场，现将质量m0.1 kg、电阻、电阻r1 的金属的金属杆杆ab，从，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的落过程中的vt图象如图乙所示图象如图乙所示(取取g10 m/s2)求：求：第4页/共48页2如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻，上端接有电阻R3 ，虚线，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量磁场，现将质量m0.1 kg、电阻、电阻r1 的金属的金属杆杆ab，从，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的落过程中的vt图象如图乙所示图象如图乙所示(取取g10 m/s2)求：求：(1)磁感应强度磁感应强度B的大小；的大小；第5页/共48页2如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻，上端接有电阻R3 ，虚线，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量磁场，现将质量m0.1 kg、电阻、电阻r1 的金属的金属杆杆ab，从，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的落过程中的vt图象如图乙所示图象如图乙所示(取取g10 m/s2)求：求：(2)杆在磁场中杆在磁场中下落下落0.1 s的过程的过程中电阻中电阻R产生的热产生的热量量第6页/共48页3.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面在水平面(纸面纸面)内回路的内回路的ab边置于垂直纸面向边置于垂直纸面向里的匀强磁场里的匀强磁场中回路的圆形区域内有垂直中回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场纸面的磁场，以向里为磁场，以向里为磁场的正方向，其的正方向，其磁感应强度磁感应强度B随时间随时间t变化的图象如图乙所示变化的图象如图乙所示用用F表示表示ab边受到的安培力，以水平向右为边受到的安培力，以水平向右为F的的正方向，大致画出反映正方向，大致画出反映F随时间随时间t变化的图象变化的图象第7页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电阻，电阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比热之比Q1 Q22 1.导轨导轨足够长且电阻不计，整个足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：过程接触良好求：第8页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电，电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：(1)棒在匀加速运动棒在匀加速运动过程中，通过电阻过程中，通过电阻R的的电荷量电荷量q；第9页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电，电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：(2)撤去外力后回路撤去外力后回路中产生的焦耳热中产生的焦耳热Q2；第10页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电，电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：(3)外力做的功外力做的功WF.第11页/共48页5.如图，倾角为如图，倾角为的的“U”型金属框架下端连接型金属框架下端连接一阻值为一阻值为R的电阻，平行的金属杆的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距间距为为L，与金属杆垂直的虚线，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为间距离为d，一长为，一长为L、质量为、质量为m、电阻为电阻为R的导体棒在与磁场上边界的导体棒在与磁场上边界a2b2距离距离d处从处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加速度为重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：第12页/共48页5.如图，倾角为如图，倾角为的的“U”型金属框架下端连接一阻值型金属框架下端连接一阻值为为R的电阻，平行的金属杆的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为间距为L，与金属，与金属杆垂直的虚线杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为间距离为d，一长为，一长为L、质量为、质量为m、电阻为、电阻为R的导体棒在与磁场上边的导体棒在与磁场上边界界a2b2距离距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界下边界a1b1.重力加速度为重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：(1)导体棒刚到导体棒刚到达磁场上边界达磁场上边界a2b2时速度大小时速度大小v1；第13页/共48页5.如图，倾角为如图，倾角为的的“U”型金属框架下端连接一阻值型金属框架下端连接一阻值为为R的电阻，平行的金属杆的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为间距为L，与金属，与金属杆垂直的虚线杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为间距离为d，一长为，一长为L、质量为、质量为m、电阻为、电阻为R的导体棒在与磁场上边的导体棒在与磁场上边界界a2b2距离距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界下边界a1b1.重力加速度为重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：(2)导体棒匀速导体棒匀速通过磁场下边界通过磁场下边界a1b1时速度大小时速度大小v2；第14页/共48页如图，倾角为如图，倾角为的金属框架连接一阻值为的金属框架连接一阻值为R的电的电阻阻,平行杆平行杆MN、PQ间距为间距为L,与杆垂直的虚线与杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向大小为区域内有垂直框架平面向大小为B的匀强的匀强磁场，两虚线间距离为磁场，两虚线间距离为d;一长为一长为L,质量为质量为m,电阻电阻为为R的导体棒在与磁场上边界的导体棒在与磁场上边界a2b2距离距离d处从静止处从静止开始释放开始释放,最后能匀速通过磁场下边界最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加重力加速度为速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：(3)导体棒穿越导体棒穿越磁场过程中，回磁场过程中，回路产生的电能路产生的电能第15页/共48页如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻，电阻R13 ，R26 ，虚线，虚线OO下方是下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆电阻不计的金属杆ab，从，从OO上方某处垂直导上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨过程中始终与导轨接触良好，加速度接触良好，加速度a与下落距离与下落距离h的关系图象如的关系图象如图乙求：图乙求：(1)磁感应强度磁感应强度B第16页/共48页如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻，电阻R13 ，R26 ，虚线，虚线OO下方是下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆电阻不计的金属杆ab，从，从OO上方某处垂直导上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨过程中始终与导轨接触良好，加速度接触良好，加速度a与下落距离与下落距离h的关系图象如的关系图象如图乙求：图乙求：(2)杆下落杆下落0.2 m过程中通过电阻过程中通过电阻R2的电荷量的电荷量q.第17页/共48页电磁感应电磁感应动力学及能量问题动力学及能量问题第18页/共48页光滑水平金属导轨间距为光滑水平金属导轨间距为L，导轨间连接一电阻，导轨间连接一电阻R，质量为，质量为m,电阻为电阻为r的金的金属棒属棒ab与导轨接触良好，与导轨接触良好，其余部分电阻不计。平面其余部分电阻不计。平面内有垂直纸面向里的匀强内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为磁场，磁感应强度为B 问题问题1：施加恒定外力施加恒定外力F后，后，ab棒的加速度棒的加速度a，速度速度v如何变化？如何变化？探究一探究一 水平轨道水平轨道第19页/共48页动力学角度分析：动力学角度分析：F安安问题问题2：这是一个什这是一个什么样的运动？么样的运动？问题问题3：画出：画出v-t图像图像第20页/共48页vmtv斜率变小斜率变小第21页/共48页问题问题2:当当ab棒速度为棒速度为v时，求电路消耗的电时，求电路消耗的电功率功率P电电，安培力的功率，安培力的功率P安安分别是多少？分别是多少？第22页/共48页2(v)+rBLPR安即：结论：外力克服安培力做了多少功结论：外力克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电，就有多少其他形式的能转化为电能能abvvEBL当棒速度为 时：rREI ，rR)BLV(r 22RIP）（电电路路消消耗耗的的电电功功率率：电电vBILvFP 安安安安棒：棒：对对ab第23页/共48页能量角度分析：能量角度分析：vvEBL=rEIRBILF 安安F安安vamFFa安安 a、v同向同向a=0,v最最大匀速大匀速动态动态稳态稳态F安安能量能量：拉力做功拉力做功 (其他形式能其他形式能）电能、动电能、动能能内内能能电能电能内能内能拉力做功拉力做功 (其他形式其他形式能）能）第24页/共48页变式：变式：让让abab棒静止下滑棒静止下滑( (导轨光滑导轨光滑) )，abab棒棒速度速度v，加速度，加速度a如何变化？能量如何转化如何变化？能量如何转化？第25页/共48页mgNF安安动力学动力学：第26页/共48页mgNF安安v安安FmFsinmga安安 a、v同向同向a动态动态稳态稳态EIv v最最大大匀速匀速a=0动力学动力学：第27页/共48页v安安FmFsinmga安安 a、v同向同向a动态动态稳态稳态EIv v最最大大匀速匀速a=0能量能量：电能电能内内能能重力重力势能势能内内能能重力重力势能势能电能、动能电能、动能第28页/共48页问题问题4 4：abab杆可以达到的最大速度杆可以达到的最大速度 解解（1）动力学角度：当动力学角度：当ab棒稳定下滑时，棒稳定下滑时，F安安=mgsinBIL 安安F22RvLBsinrmgm ）（热热PG P（2）能量角度：当能量角度：当ab棒稳定下滑时，重力棒稳定下滑时，重力势能仅向电能转化，重力的功率等于电阻发势能仅向电能转化，重力的功率等于电阻发热功率，即热功率，即22RvLBsinrmgm ）（mBLv r)/(RI rRvsinmgm 2mBLv 第29页/共48页拓展拓展1 1：若若abab棒与导轨间有摩擦，且动摩擦因数为棒与导轨间有摩擦，且动摩擦因数为，则则ab棒稳定时棒稳定时的速度多大？的速度多大？mgNF安安f sinmgcosmgrRmvLB2222LB-Rv)cos)(sinr(mgm sinmgfF安安解：解：ab棒达稳定时，合外力为零。棒达稳定时，合外力为零。第30页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电阻，电阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比热之比Q1 Q22 1.导轨导轨足够长且电阻不计，整个足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：过程接触良好求：第31页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电，电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：(1)棒在匀加速运动棒在匀加速运动过程中，通过电阻过程中，通过电阻R的的电荷量电荷量q；第32页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电，电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：(2)撤去外力后回路撤去外力后回路中产生的焦耳热中产生的焦耳热Q2；第33页/共48页4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值，左端电阻阻值R0.3 一质量一质量m0.1 kg，电，电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场上的匀强磁场B中，中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q22 1.导导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：(3)外力做的功外力做的功WF.第34页/共48页2. 如图如图,光滑导线框光滑导线框abcd固定在竖直固定在竖直平面内平面内 ,ab与与dc的宽度为的宽度为l ,ef是一的是一的水平放置的导体杆，杆的质量为水平放置的导体杆，杆的质量为m，定值电阻阻值为定值电阻阻值为R，其余电阻不计，其余电阻不计，磁感应强度为磁感应强度为B的匀强磁场方向与框的匀强磁场方向与框面垂直现用一恒力面垂直现用一恒力F竖直向上拉导竖直向上拉导体杆体杆ef，当导体杆，当导体杆ef上升高度为上升高度为h时时，导体杆，导体杆ef恰好恰好匀速上升匀速上升求：求：(1)此时导体杆此时导体杆ef匀速上升的速度匀速上升的速度v的大小的大小；第35页/共48页2. 如图如图,光滑导线框光滑导线框abcd固定在竖直固定在竖直平面内平面内 ,ab与与dc的宽度为的宽度为l ,ef是一的是一的水平放置的导体杆，杆的质量为水平放置的导体杆，杆的质量为m，定值电阻阻值为定值电阻阻值为R，其余电阻不计，其余电阻不计，磁感应强度为磁感应强度为B的匀强磁场方向与框的匀强磁场方向与框面垂直现用一恒力面垂直现用一恒力F竖直向上拉导竖直向上拉导体杆体杆ef，当导体杆，当导体杆ef上升高度为上升高度为h时时，导体杆，导体杆ef恰好恰好匀速上升匀速上升求：求：(2)导体杆导体杆ef上升上升h的整个过程中产生的焦的整个过程中产生的焦耳热耳热Q的大小的大小第36页/共48页如图如图,在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中有一倾角为的匀强磁场中有一倾角为平行金属导轨平行金属导轨,导轨间距为导轨间距为 L,长为长为3d,在导轨的在导轨的中部刷有一段长为中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层的薄绝缘涂层.磁场磁场方向与导方向与导轨平面垂直轨平面垂直.质量为质量为m的导体棒从导轨的顶端由静的导体棒从导轨的顶端由静止释放止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动，在滑上涂层之前已经做匀速运动， 并一并一直匀速滑到导轨底端直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直，导体棒始终与导轨垂直，且且仅与涂层间有摩仅与涂层间有摩擦擦，接在两导轨，接在两导轨间的电阻为间的电阻为R,其其余电阻不计，重余电阻不计，重力加速度为力加速度为g.求：求：第37页/共48页如图如图,在在磁感应强度为磁感应强度为B的的匀强磁场中有一倾角为匀强磁场中有一倾角为平行平行金属导轨金属导轨,导轨间距为导轨间距为 L,长为长为3d,在导轨的中部刷有一段在导轨的中部刷有一段长为长为d的薄绝缘涂层的薄绝缘涂层.磁场磁场方向与导轨平面垂直方向与导轨平面垂直.质量为质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在在滑上涂层之前已滑上涂层之前已经做匀速运动，经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终导体棒始终与导轨垂直，且与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电，接在两导轨间的电阻阻为为R，其余电阻不计，重力加速度为，其余电阻不计，重力加速度为g.求：求：(1)导体棒与导体棒与涂层间的动摩涂层间的动摩擦因数擦因数；第38页/共48页如图如图,在在磁感应强度为磁感应强度为B的的匀强磁场中有一倾角为匀强磁场中有一倾角为平行平行金属导轨金属导轨,导轨间距为导轨间距为 L,长为长为3d,在导轨的中部刷有一段在导轨的中部刷有一段长为长为d的薄绝缘涂层的薄绝缘涂层.磁场磁场方向与导轨平面垂直方向与导轨平面垂直.质量为质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在在滑上涂层之前已滑上涂层之前已经做匀速运动，经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终导体棒始终与导轨垂直，且与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电，接在两导轨间的电阻阻为为R，其余电阻不计，重力加速度为，其余电阻不计，重力加速度为g.求：求：(2)导体棒匀导体棒匀速运动的速度速运动的速度大小大小 v；第39页/共48页如图如图,在在磁感应强度为磁感应强度为B的的匀强磁场中有一倾角为匀强磁场中有一倾角为平行平行金属导轨金属导轨,导轨间距为导轨间距为 L,长为长为3d,在导轨的中部刷有一段在导轨的中部刷有一段长为长为d的薄绝缘涂层的薄绝缘涂层.磁场磁场方向与导轨平面垂直方向与导轨平面垂直.质量为质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在在滑上涂层之前已滑上涂层之前已经做匀速运动，经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终导体棒始终与导轨垂直，且与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电，接在两导轨间的电阻阻为为R，其余电阻不计，重力加速度为，其余电阻不计，重力加速度为g.求：求：(3)整个运动整个运动过程中过程中,电阻产电阻产生的焦耳热生的焦耳热Q.第40页/共48页如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻，电阻R13 ，R26 ，虚线，虚线OO下方是下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆电阻不计的金属杆ab，从，从OO上方某处垂直导上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨过程中始终与导轨接触良好，加速度接触良好，加速度a与下落距离与下落距离h的关系图象如的关系图象如图乙求：图乙求：(1)磁感应强度磁感应强度B第41页/共48页如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻，电阻R13 ，R26 ，虚线，虚线OO下方是下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆电阻不计的金属杆ab，从，从OO上方某处垂直导上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨过程中始终与导轨接触良好，加速度接触良好，加速度a与下落距离与下落距离h的关系图象如的关系图象如图乙求：图乙求：(2)杆下落杆下落0.2 m过程中通过电阻过程中通过电阻R2的电荷量的电荷量q.第42页/共48页5.如图，倾角为如图，倾角为的的“U”型金属框架下端连接型金属框架下端连接一阻值为一阻值为R的电阻，平行的金属杆的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距间距为为L，与金属杆垂直的虚线，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为间距离为d，一长为，一长为L、质量为、质量为m、电阻为电阻为R的导体棒在与磁场上边界的导体棒在与磁场上边界a2b2距离距离d处从处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加速度为重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：第43页/共48页5.如图，倾角为如图，倾角为的的“U”型金属框架下端连接一阻值型金属框架下端连接一阻值为为R的电阻，平行的金属杆的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为间距为L，与金属，与金属杆垂直的虚线杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为间距离为d，一长为，一长为L、质量为、质量为m、电阻为、电阻为R的导体棒在与磁场上边的导体棒在与磁场上边界界a2b2距离距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界下边界a1b1.重力加速度为重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：(1)导体棒刚到导体棒刚到达磁场上边界达磁场上边界a2b2时速度大小时速度大小v1；第44页/共48页5.如图，倾角为如图，倾角为的的“U”型金属框架下端连接一阻值型金属框架下端连接一阻值为为R的电阻，平行的金属杆的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为间距为L，与金属，与金属杆垂直的虚线杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为间距离为d，一长为，一长为L、质量为、质量为m、电阻为、电阻为R的导体棒在与磁场上边的导体棒在与磁场上边界界a2b2距离距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界下边界a1b1.重力加速度为重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：(2)导体棒匀速导体棒匀速通过磁场下边界通过磁场下边界a1b1时速度大小时速度大小v2；第45页/共48页如图，倾角为如图，倾角为的金属框架连接一阻值为的金属框架连接一阻值为R的电的电阻阻,平行杆平行杆MN、PQ间距为间距为L,与杆垂直的虚线与杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向大小为区域内有垂直框架平面向大小为B的匀强的匀强磁场，两虚线间距离为磁场，两虚线间距离为d;一长为一长为L,质量为质量为m,电阻电阻为为R的导体棒在与磁场上边界的导体棒在与磁场上边界a2b2距离距离d处从静止处从静止开始释放开始释放,最后能匀速通过磁场下边界最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加重力加速度为速度为g(金属框架摩擦及电阻不计金属框架摩擦及电阻不计)求：求：(3)导体棒穿越导体棒穿越磁场过程中，回磁场过程中，回路产生的电能路产生的电能第46页/共48页第47页/共48页