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文档简介

1、电磁感应中的单杆和双杆问题电磁感应中的单杆和双杆问题RB例如图两平行光滑导轨相距例如图两平行光滑导轨相距l=0.5ml=0.5m，两导轨上端通过，两导轨上端通过R=0.4R=0.4的定值电阻连接，导轨平面与水平面夹角为的定值电阻连接，导轨平面与水平面夹角为=30=30，导轨处于磁感应强度为，导轨处于磁感应强度为B=1TB=1T、方向垂直于导轨平、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，一长度恰等于导轨间距、质量为面向上的匀强磁场中，一长度恰等于导轨间距、质量为m=0.5kgm=0.5kg的金属棒，由图示位置静止释放，已知金属棒的的金属棒，由图示位置静止释放，已知金属棒的电阻为电阻为r=0.1r=0

2、.1，导轨电阻不计，导轨电阻不计，g=10m/sg=10m/s2 2。求。求: :（1 1）求金属棒释放后，所能达到的最大速度）求金属棒释放后，所能达到的最大速度v vm m；（2 2）当金属棒速度达）当金属棒速度达v=2m/sv=2m/s时，其加速度的大小；时，其加速度的大小；（3 3）若已知金属棒达最大速度时）若已知金属棒达最大速度时, ,下滑的下滑的距离为距离为s=10ms=10m，求金属棒下滑过程中，棒中产生的焦耳热。求金属棒下滑过程中，棒中产生的焦耳热。（1）最大速度时，合力为零）最大速度时，合力为零:mgsin=F安安=BIL总总RBLvREImax)/(5sin22maxsmLB

3、mgRv总（2）（总安NRvLBF122maFmgF安合sin2/3sma （3 3）动能定理）动能定理: :0212maxmvQmghJQ75.18棒产生的热量为棒产生的热量为Q1 则则:JQrRrQ75. 31解析：解析：解：（解：（1）细绳被拉断瞬时，对）细绳被拉断瞬时，对ab棒有棒有:Fm cos37=mgsin37+BIabLIab=1A（2）因为）因为Iab = IR Icd=Iab+ IR = 2A又由闭合欧姆定律可得又由闭合欧姆定律可得联立可得联立可得v= 6 m/s ()abcdcdabR RBLvIRRRBabcd37R37绝缘水平细绳绝缘水平细绳(3) 金属棒金属棒cd从

4、静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过从静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过程中有：程中有： 22abababUQtI R tR22RUQtI RtR可得可得Qab= QR = 0.5JQcd =(2I)2Rcdt= 4I2Rabt= 2J由能量守恒得由能量守恒得21sin372abcdRmgsmvQQQ 即可得即可得s = 4m 例例2：解：解：（1）由动能定理，得：）由动能定理，得：221)60cos1 (mvmgR解得：解得：gRv rgRBlrrEI32（2）对系统，由动量守恒定律，得：）对系统，由动量守恒定律，得：vmmmv)2(gRv31解得：解得：（3）系统释放热量应等于系统机械能减少量，故有）系统释放热量应等于系统机械能减少量，故有 2232121vmmvQ解得解得mgRQ

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