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电磁感应的双杆问题,联系两杆的物理量是什么?,电流,双杆问题分为两种情况: 一是“假双杆”,甲杆静止,乙杆运动 二是两杆都在动,1、竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感强度B=0.5T,导体ab及cd长均为0.2m,电阻均为0.1,重均为0.1N,现用力向上推动导体ab,使之匀速上升(与导轨接触良好),此时,c d 恰好静止不动,那么ab上升时,下列说法正确的是( ) Aab 受到的推力大小为0.2N Bab 向上的速度为2m/s C在2s 内,推力做功转化的电能是0.4J D在2s 内,推力做功为0.6J,A B C,2两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。 整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好 以某一速度向下做匀速运动。 设运动过程中金属细杆ab、cd 与导轨接触良好。重力加速度 为g。求:,(1)ab杆匀速运动的速度v1;(2)ab杆所受拉力F, (3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?,解:,(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为ab,大小为E=BLv1,cd杆中的感应电流方向为dc. cd杆受到的安培力方向水平向右,安培力大小为,cd杆向下匀速运动,有 mg=F安 ,解、两式,ab杆匀速运动的速度为,题目,(2)ab杆所受拉力,(3)设cd杆以v2速度向下运动h过程中,ab杆匀速运动了s 距离,整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功,3. 如图所示,间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为,两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒CD、PQ放在斜面导轨上,已知CD棒的质量为m、电阻为R,PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端,另一端连着金属棒CD。开始时金属棒CD静止。现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ,使金属棒PQ由静止开始运动,当金属棒PQ达到稳定时,弹簧的形变量与开始时相同,已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中,通过CD棒的电量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合的关系式。求此过程中 CD棒移动的距离; PQ棒移动的距离; 恒力所做的功。 (要求三问结果均用与重 力mg相关的表达式来表示。),3. 如图所示,间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为, 两根金属棒长度均为L,已知CD棒的质量为m、电阻为R,PQ棒的质量为4m、电阻为R/4。磁感应强度为B, 两根弹簧劲度系数均为k, 开始时金属棒CD静止。现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ,使金属棒PQ由静止开始运动,当金属棒PQ达到稳定时,弹簧的形变量与开始时相同,已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中,通过CD棒的电量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合的关系式。求此过程中 CD棒移动的距离; PQ棒移动的距离; 恒力所做的功。 (要求三问结果均用与重 力mg相关的表达式来表示。),4如图所示,足够长的两根光滑导轨相距0.5 m竖直平行放置,导轨电阻不计,下端连接阻值为1的电阻R,导轨处在匀强磁场B中,磁场的方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度为0.8 T两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5的水平金属棒ab和cd都与导轨接触良好,金属棒ab用一根细绳悬挂,细绳允许承受的最大拉力为0.64N,现让cd棒从静止开始落下,直至细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.2J,g取10m/s2求: (1)此过程中ab棒和cd棒上分别产生的热量Qab和Qcd (2)细绳被拉断时,cd棒的速度v (3)细绳刚要被拉断时,cd棒下落的高度h,
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