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第九章电磁感应 本章备考特供 名师坐堂 讲方法解题方法系列讲座 九 电磁感应中 杆 导轨 模型一 杆 导轨 模型的特点 杆 导轨 模型类试题命题的 基本元素 导轨 金属棒 磁场 具有如下的变化特点 1 对于导轨 1 导轨的形状 常见导轨的形状为u形 还可以为圆形 三角形等 2 导轨的闭合性 导轨本身可以不闭合 也可以闭合 3 导轨电阻 电阻不计 均匀分布或部分有电阻 串联外电阻 4 导轨的放置 水平 竖直 倾斜放置等 2 对于金属棒 1 金属棒的受力情况 受安培力以外的拉力 阻力或仅受安培力 2 金属棒的初始状态 静止或运动 3 金属棒的运动状态 匀速运动 匀变速运动 非匀变速直线运动或转动 4 金属棒切割磁感线状况 整体切割磁感线或部分切割磁感线 5 金属棒与导轨的连接 金属棒可整体或部分接入电路 即金属棒的有效长度问题 3 对于磁场 1 磁场的状态 磁场可以是稳定不变的 也可以是均匀变化或非均匀变化的 2 磁场的分布 有界或无界 二 模型分类1 一根导体棒在导轨上滑动 2 两根导体棒在导轨上滑动 1 初速度不为零 不受其他水平外力的作用 2 初速度为零 一杆受到恒定水平外力的作用 典例1平行金属导轨mn竖直放置于绝缘水平地板上如图所示 金属杆pq可以紧贴导轨无摩擦滑动 导轨间除固定电阻r外 其他电阻不计 匀强磁场b垂直穿过导轨平面 导体棒pq质量为m 闭合s 同时让金属杆pq自由下落 试确定稳定时 典例2光滑平行的金属导轨mn和pq 间距l 1 0m 与水平面之间的夹角 30 匀强磁场磁感应强度b 2 0t 垂直于导轨平面向上 mp间接有阻值r 2 0 的电阻 其它电阻不计 质量m 2 0kg的金属杆ab垂直导轨放置 如图甲所示 用恒力f沿导轨平面向上拉金属直杆ab 由静止开始运动 v t图象如图乙所示 g 10m s2 导轨足够长 求 典例3 2016 合肥一中高三检测 如图所示 间距l 0 3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内 在水平面a1b1b2a2区域内和倾角 37 的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度b1 0 4t 方向竖直向上和b2 1t 方向垂直于斜面向上的匀强磁场 电阻r 0 3 质量m1 0 1kg 长为l的相同导体杆k s q分别放置在导轨上 s杆的两端固定在b1 b2点 k q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好 一端系于k杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂 绳上穿有质量m2 0 05kg的小环 已知小环以a 6m s2的加速度沿绳下滑 k杆保持静止 q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力f
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