电磁感应单棒模型

1、电磁感应单棒模型一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中；左侧是光滑的倾角为B的平行导轨，宽度为d,其电阻不计。磁感应强度为E2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量 为m电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正 确的是（ ）A.圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱E.导体棒ab受到的安培力大小为 mgsinBmgslnGC.回路中的感应电流为m2 務 r?UD.圆形导线中的电热功率为（叶R）1.如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,导轨宽度为

2、L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度 V0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此过程中可求出的物理量有（）A.电阻R上产生的焦耳热 B|.通过电阻R的总电荷量C. ab棒运动的位移D . ab棒运动的时间5. （09西城0模）如图所示，足够长的光滑金属导轨 MN PQ平行放置，且都倾斜着 与水平面成夹角e。在导轨的最上端 m p之间接有电阻R不计其它电阻。导体棒H;若存在垂直导 ab与导轨保持PbeQab从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab上升的最大高度为 轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为h。

3、在两次运动过程中 垂直，且初速度都相等。关于上述情景，下列说法正确的是A. 两次上升的最大高度相比较为 H hB. 有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C. 有磁场时，电阻R产生的焦耳热为1mvo22D. 有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsin 6.如图所示，光滑的U型金属导轨PQM水平地固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应 强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长，QM之间接有一个阻值为R的电阻，其余部 分电阻不计。一质量为 m电阻也为R的金属棒ab,恰能放在导轨之上并与导轨接触 良好。当给棒施加一个水平向右的冲量，棒就沿轨道以初速度Vo开始向右滑行。求：(1) 开始运动时，棒中

4、的瞬间电流i和棒两端的瞬间电压u分别为多大?当棒的速度由Vo减小到詁0的过程中，棒中产生的焦耳热Q是多少？棒向右滑行的位移x有多大？1999 Rm22 2 V0i= LV0B/2R； u=2 LV0B； Q=400 mv ； X=5 L B,导轨间距(2 012 天津高考)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内l =0.5m,左端接有阻值R=0.3 Q的电阻。一质量m=0.1kg,电阻r=0.1 Q的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平 向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤

5、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 Q : Q=2 : 1。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求(1) 棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q;(2) 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q;外力做的功(1) 4.5C(2)1.8 J (3)5.4 J9. (09石1)如图所示，AB和CD是两根特制的、完全相同的电阻丝导轨，固定在绝缘的竖直墙壁上，上端用电阻不计的导线相连接，两电阻丝导轨相距为L, 一根质量为m电阻不计的金属棒跨接在AC间，并处于x轴原点，与电阻丝导轨接触良好，且 无摩擦，空间有垂直墙面向里的匀强磁

6、场，磁感应强度为B。放开金属棒，它将加速下滑。(1) 试证明，若棒下滑时作匀加速运动，则必须满足的条件是每根导轨的电阻值应跟位移X的平方根成正比，即R k.x( k为比例常量)(2)若棒作匀加速运动，B=1T, L=1m m；kg.72 Q?mO-1/21 ,棒的加速度a，棒下落1m过程中，通过棒的电荷量q,X X X XXXXXXXX X求：X XX XX XX XXXXXXX ,D棒下落1m过程中，电阻上产生的总热量(1) 8 分， R K.x ( 2 )2 分,2a =5m/s6分，q Bx = .2C4分2R 2RQ mgx max = 5J11. (12年西城一模)如图1所示，一端封

7、闭的两条平行光滑长导轨相距 L,距左端L 处的右侧一段被弯成半径为 丄的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差丄2 2 的水平面上。以弧形导轨的末端点 0为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐 标轴。圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B(t)，如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示；磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导 轨最上端，放置一质量为 m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开 始下滑时左段磁场B(t)开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t。

8、金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为 R,导轨电阻不计，重力加速度为 g。(1) 求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E;(2) 如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场 B(x)区域，离开时的速度为V，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q(3) 如果根据已知条件，金属棒滑行到 x=X1位置时停下来，a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；b.通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置42L BoL 1mg r Rto2 2BLxi(2xo Xi)2xoR(08朝阳)如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为 B的

9、匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距为I的长直导轨，它们处 于同一水平面内，左端由金属丝 bc相连， MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒，已 知MN与bc的总电阻为R ab、cd的电阻(乙)不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨(甲)做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时 间关系的图象，已知重力加速度为 g。(1) 求导体棒与导轨间的动摩擦因数 卩；(2) 已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为 Q求导体棒的电阻值;丙中I、H是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若都不正确，请你在图中定性画出你认

10、为正确的图线， 并说明理由。(要求：说理过程写出必要的数学表达式)4分，為(2) 7 分，r2QR(1)Fs(3) 7 分,(3) 在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小仍保持不变，图都不正确(2分) 如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨 OR 0Q固定在水平桌面上，导轨间的夹角为e = 74,导轨单位长度的电阻为ro= 0.10 Q /m。导轨所在空 间有垂直于桌面向下的匀强磁场， 且磁场随时间变化，磁场的 磁感应强度B与时间t的关系为B= k，其中比例系数 k = 2T s。将电阻不计的金属杆 MN放置在水平桌面上，在外力作 用下，t = 0时刻金属杆以恒定速度v = 2

11、m/s从O点开始向右 滑动。在滑动过程中保持 MN垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。(已知导轨和金属杆均足够长，sin37 = 0.6 ,cos37= 0.8 ) 求:在t=6.0s时，回路中的感应电动势的大小；在t=6.0s时,金属杆MN所受安培力的大小；在t = 6.0s时,外力对金属杆MN所做功的功率。 10 分，R = 2vtr = 0.513 分，I = E (3) 7 分，P 外=24W0RCOS-2如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距 离 为L、电阻忽略不计。在导轨的上端接电动势为E、内阻为r的电源。一质量为m电阻为R的导体棒以ab水平放置于导轨下端e、 g处，并与导轨始终接触良好。导体棒与金属导轨、电源、开关构 成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直， 磁场的磁感 应强度为B,方向垂直于纸面向外。已知接通开关S后，导体棒ab 由静止开始向上加速运动。求:(1) 导体棒ab刚开始向上运动时的