高中物理第09章電磁感應(yīng)單雙棒問題典型例題含答案經(jīng)典

1、1第九章第九章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)七：單桿問題（與電阻結(jié)合）(水平單桿、斜面單桿（先電后力再能量））1、發(fā)電式（1）電路特點(diǎn)：導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，當(dāng)速度為v時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E＝Blv（2）安培力特點(diǎn)：安培力為阻力，并隨速度增大而增大（3）加速度特點(diǎn)：加速度隨速度增大而減小（4）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)（5）最終狀態(tài)：勻速直線運(yùn)動(dòng)（6）兩個(gè)極值①v=0時(shí)有最大加速度：②a=0時(shí)有最大速度：（7）能量關(guān)系（8）動(dòng)量關(guān)系（9）變形：摩擦力；改

2、變電路；改變磁場(chǎng)方向；改變軌道解題步驟：解決此類問題首先要建立“動(dòng)→電→動(dòng)”的思維順序，可概括總結(jié)為：(1)找”電源”，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；(2)畫出等效電路圖，求解回路中的電流的大小及方向；(3)分析安培力對(duì)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度、加速度的動(dòng)態(tài)過程，最后確定導(dǎo)體棒的最終運(yùn)動(dòng)情況；(4)列出牛頓第二定律或平衡方程求解2、阻尼式（1）電路特點(diǎn)：導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源。（2）安培力的特點(diǎn)：安培力為阻力，并隨速度減小而減小

3、。（3）加速度特點(diǎn)：加速度隨速度減小而減?。?）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)（5）最終狀態(tài)：靜止（6）能量關(guān)系：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱（7）動(dòng)量關(guān)系（8）變形：有摩擦力；磁場(chǎng)不與導(dǎo)軌垂直等1(多選)如圖所示，MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌足夠長，且電阻不計(jì)有一垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為L，ab是一根不但與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿開始，將開關(guān)S斷開，讓ab由靜止開始自由下落，過段

4、時(shí)間后，再將S閉合，若從S閉合開始計(jì)時(shí)，則金屬桿ab的速度v隨時(shí)間t變化的圖象可能是()FFNMmFmgam???22???()()mFmgRrvBl?212EmFsQmgSmv????0mFtBLqmgtmv?????22()BFBlvammRr???22BBlvFBIlRr???20102mvQ??00BIltmv?????0mvqBl?BlsqnRrRr????????3的4倍8(單選)如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行

5、放置，且都傾斜著與水平面成夾角θ.在導(dǎo)軌的最上端M、P之間接有電阻R，不計(jì)其他電阻導(dǎo)體棒ab從導(dǎo)軌的最底端沖上導(dǎo)軌，當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)，ab上升的最大高度為H；若存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，ab上升的最大高度為h.在兩次運(yùn)動(dòng)過程中ab都與導(dǎo)軌保持垂直，且初速度都相等關(guān)于上述情景，下列說法正確的是()A兩次上升的最大高度相比較為HhB有磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒所受合力的功等于無磁場(chǎng)時(shí)合力的功C有磁場(chǎng)時(shí)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mv1220D有磁場(chǎng)時(shí)，ab上升

6、過程的最小加速度大于gsinθ答案B9如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為l，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上在桿的右方距桿為d處有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.對(duì)桿施加一個(gè)大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知桿到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v，之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力求(1)導(dǎo)軌對(duì)桿ab的阻力大小

7、f；(2)桿ab中通過的電流及其方向；(3)導(dǎo)軌左端所接電阻的阻值R.答案(1)F－(2)a→b(3)－rmv22dmv22Bld2B2l2dmv（1）桿進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，有①②解得導(dǎo)軌對(duì)桿的阻力③（2）桿進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，有④桿ab所受的安培力⑤解得桿ab中通過的電流⑥桿中的電流方向自a流向b⑦（3）桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)⑧桿中的感應(yīng)電流⑨解得導(dǎo)軌左端所接電阻阻值⑩10如圖甲所示一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)＝0.

8、20m，電阻R＝1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下現(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示求桿的質(zhì)量m和加速度a.答案0.1kg10ms2解:導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)用表示其速度t表示時(shí)間則有:①桿切割磁力線將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):②在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流③桿受到的安培力