小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第44讲电磁感应中的“单双杆+导轨”模型——划重点之精细讲义系列“杆+导轨”模型是磁感高考命的电应问题题“基本道具”,也是高考的点,考热查的知点多,目的合性强,物理情景化空大,是我中的点.识题综变间们复习难“杆+导轨”模型又分为“杆单”型和“杆双”型(“杆单”型重点为);放置方式可分水平导轨为、直和斜;杆的可分速、速、非速等.竖倾运动状态为匀匀变匀变运动考点一单杆水平式模型物理模型匀强磁场与导轨垂直,磁感应强度为B,棒ab长为L,质量为m,初速度为零,拉力恒为F,水平导轨光滑,除电阻R外,其他电阻不计动态分析设运动过程中某时刻棒的速度为v,由牛顿第二定律知棒ab的加速度为,a、v同向,随速度的增加,棒的加速度a减小,当a=0时,v最大,恒定收尾状态运动形式匀速直线运动力学特征a=0v恒定不变电学特征I恒定【典例1】如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com解析:选C.PQ在程中切割磁感生感,相于源,框左右运动过线产应电动势当电线两端阻,电并联当PQ到中阻最大,流运动间时并联电经PQ的流最小,因此在滑程中电动过,PQ中的流先小后增大,电减选项A;由于外接阻先增大后小,因此错误电减PQ端的两电即路端先增大后小,压电压减选项B;错误由能量守恒得拉力功率等于框和体棒的功率,因此拉力功率线导电为P==,由于电路阻先增大后小,因此拉力功率先小后增大,总电减减选项C正确;矩形框线abcd阻总电为3R,当PQ滑到动ab中点,框阻最大,最大时线并联总电值为R,小于体棒导PQ的电阻,所以滑程中框消耗的功率先增大后小,动过线电减选项D.错误【典例2】U形光滑金属导轨水平放置,如图所示为俯视图,导轨右端接入电阻R=0.36Ω,其他部分无电阻,导轨间距为L=0.6m,界线MN右侧有匀强磁场,磁感应强度为B=T.导体棒ab电阻为零,质量m=1kg.导体棒与导轨始终垂直且接触良好,在距离界线MN为d=0.5m处受恒力F=1N作用从静止开始向右运动,到达界线PQ时恰好匀速,界线PQ与MN间距也为d.(1)求匀速运动时的速度v的大小;(2)求导体棒在MN和PQ间运动过程中R的发热量Q.解析:(1)速合力零,所以匀时为F=F安=BIL=得v==0.5m/s(2)体棒出到速的程安培力做功设导从发匀过为WA,根据能定理有动F·2d+WA=mv2得WA=-JR的量即体棒克服安培力做的功,发热为导即Q=|WA|=J答案:(1)0.5m/s(2)J【典例3】如图所示,一对足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上,两导轨间距为L,左端接一电源,其电动势为E、内阻为r,有一质量为m、长度也为L的金属棒置于导轨上,且与导轨垂直,金属棒的电阻为R,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中.(1)若闭合开关S的同时对金属棒施加水平向右恒力F,求棒即将运动时的加速度和运小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com动过程中的最大速度;(2)若开关S开始是断开的,现对静止的金属棒施加水平向右的恒力F,一段时间后再闭合开关S;要使开关S闭合瞬间棒的加速度大小为,则F需作用多长时间.解析:(1)合闭开关S的瞬回路流间电I=金棒所受安培力水平向右,其大小属FA=ILB由牛第二定律得顿a=整理可得a=LB+金棒向右的程中,切割磁感生源正相反的感,回路中属运动过线产与电负极应电动势流小,安培力小,金棒做加速度逐小的加速,速速度最大,此电减减属渐减运动匀运动时由平衡件得时条FA′=F由安培力公式得FA′=I′LB由合路姆定律得闭电欧I′=立求得联vm=+(2)合设闭开关S金棒的速度时属为v,此流时电I″=由牛第二定律得顿a″=所以加速度a″=-...
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