【精品專題】動(dòng)量定理與電磁感應(yīng)地綜合應(yīng)用

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案動(dòng)量定理與電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用姓名：____________【例題精講】例1：如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R=3Ω的定值電阻；有一質(zhì)量m=0.1kg，長L=0.5m，電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab，與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，在t=0s開始，使ab以v0=10m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，直至ab停止，求：(1)t=0時(shí)刻，棒ab兩端電壓；(2)整個(gè)過程中R上產(chǎn)生的總熱量是多少；(3)整個(gè)過程中ab棒的位移是多少針對(duì)訓(xùn)練1-1：如圖所示，兩條相距L的光滑平行金屬導(dǎo)

2、軌位于同一豎直面(紙面)內(nèi)，其上端接一阻值為R的電阻；在兩導(dǎo)軌間OO′下方區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)使電阻為r、質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始自O(shè)O′位置釋放，向下運(yùn)動(dòng)距離d后速度不再變化。(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)).?(1)求棒ab在向下運(yùn)動(dòng)距離d過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱;?(2)棒ab從靜止釋放經(jīng)過時(shí)間?t0下降了0.5d，求此時(shí)刻的速度大小。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案針對(duì)訓(xùn)練1-2：（浙江2015年4月選考）如圖所示，質(zhì)量m＝3.0×10－3kg的“”型金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“”型框的水平細(xì)桿CD長l＝0.20

3、m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝1.0T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一匝數(shù)n＝300匝、面積S＝0.01m2的線圈通過開關(guān)K與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直的、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。(1)求0～0.10s線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小；(2)t＝0.22s時(shí)閉合開關(guān)K，若細(xì)桿CD所受安培力方向豎直向上，判斷CD中的電流方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向；(3)t＝0.22s時(shí)閉合開關(guān)K，若安培力遠(yuǎn)大于重力，細(xì)框跳起的最大高度h＝0.20m，求通過細(xì)桿CD的電荷量。針對(duì)訓(xùn)練1-3：（浙江2017年11月選考）所圖所示，匝數(shù)N=100、截面積s=1.0×

4、10-2m2、電阻r=0.15Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，其變化率k=0.80T/s。線圈通過開關(guān)S連接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導(dǎo)軌，下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為0.50Ω、質(zhì)量m=1.0×10-2kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2。接通開關(guān)S后，棒對(duì)擋條的壓力恰好為零。假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小，并指出磁場(chǎng)方向；（2）斷開開關(guān)S后撤去擋條，棒開始下滑，經(jīng)t=0.25s后下降了h=0.29m，求此

5、過程棒上產(chǎn)生的熱量。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案針對(duì)訓(xùn)練1-4：.如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌OP、KM和PQ、MN相互垂直,且OP、KM與水平面間夾角為θ=37o，導(dǎo)軌間距均為L=1m，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長。兩根金屬棒ab和cd與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好,ab的質(zhì)量為M=2kg，電阻為R1=2Ω，cd的質(zhì)量為m=0.2kg,電阻為R2=1Ω,金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，兩個(gè)導(dǎo)軌平面均處在垂直于軌道平面OPKM向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)讓cd固定不動(dòng),將金屬棒ab由靜止釋放,當(dāng)ab沿導(dǎo)軌下滑x=6m時(shí),速度已達(dá)到穩(wěn)定,此時(shí),整個(gè)回路消耗的電功率為P=12W。（sin37o=0.6，g=10m/s2）

6、求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(2)ab沿導(dǎo)軌下滑x=6m的過程中ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)若將ab與cd同時(shí)由靜止釋放,當(dāng)cd達(dá)到最大速度時(shí)ab的加速度a.(4)若將ab與cd同時(shí)由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=0.5s時(shí)，ab的速度vab與cd棒的速度vcd的關(guān)系式。例2：如圖所示,在光滑的水平面上有豎直向下(垂直紙面向里)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在寬度為s的區(qū)域內(nèi).一個(gè)邊長為L（L

7、示意圖，其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂。在緩沖車的底板上，沿車的軸線固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN。緩沖車的底部，還安裝有電磁鐵（圖中未畫出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab邊長為L。假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，此后線圈與軌道的磁場(chǎng)作用力使緩沖車廂減