應(yīng)用動量定理與動量守恒定律解決雙導(dǎo)體棒切割磁感線問題.doc

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1、高考復(fù)習(xí)專題：應(yīng)用動量定理與動量守恒定律解決雙導(dǎo)體棒切割磁感線問題1.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上平行放置兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路。已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R，其它電阻忽略不計(jì)，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦的滑行。開始時(shí)，導(dǎo)體棒cd靜止、ab有水平向右的初速度v0，兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動中始終不接觸。求：（1）開始時(shí)，導(dǎo)體棒ab中電流的大小和方向；（2）從開始到導(dǎo)體棒cd達(dá)到最大速度的過程中，矩形回路產(chǎn)生的焦耳熱；（3）

2、當(dāng)ab棒速度變?yōu)?v0/4時(shí)，cd棒加速度的大小。如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定放置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌平面處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.3T．導(dǎo)軌間距為1m，導(dǎo)軌右端接有R=3Ω的電阻，兩根完全相同的導(dǎo)體棒L1、L2垂直跨接在導(dǎo)軌上，質(zhì)量均為0.1kg，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為0.25．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，L1、L2在兩導(dǎo)軌間的電阻均為3Ω．將電鍵S閉合，在導(dǎo)體棒L1上施加一個(gè)水平向左的變力F，使L1從t=0時(shí)由靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動．已知重力加速度為10m/s2．求：（1）變力F隨時(shí)間t變化

3、的關(guān)系式（導(dǎo)體棒L2尚未運(yùn)動）；（2）從t=0至導(dǎo)體棒L2由靜止開始運(yùn)動時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間T；（3）T時(shí)間內(nèi)流過電阻R的電量q；（4）將電鍵S打開，最終兩導(dǎo)體棒的速度之差△v．2.如圖，相距L的光滑金屬導(dǎo)軌，半徑為R的圓弧部分豎直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌且接觸良好，cd靜止在磁場中，?ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進(jìn)入磁場后與cd沒有接觸．已知ab的質(zhì)量為m、電阻為r，?cd的質(zhì)量為3m、電阻為r．金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．（1）求：a

4、b到達(dá)圓弧底端時(shí)對軌道的壓力大小（2）在圖中標(biāo)出ab剛進(jìn)入磁場時(shí)cd棒中的電流方向（3）若cd離開磁場時(shí)（即只有ab在磁場中）的速度是此刻ab速度的一半，求：cd離開磁場瞬間，ab受到的安培力大小如圖所示，電阻均為R的金屬棒a、b，a棒的質(zhì)量為m，b棒的質(zhì)量為M，放在如圖所示光滑的軌道的水平部分，水平部分有如圖所示豎直向下的勻強(qiáng)磁場，圓弧部分無磁場，且軌道足夠長；開始給a棒一水平向左的的初速度?v?0?　，金屬棒a、b與軌道始終接觸良好．且a棒與b棒始終不相碰。請問：（1）當(dāng)a、b在水平部分穩(wěn)定后，速度分別為多少？損失的機(jī)械能

5、多少？（2）設(shè)b棒在水平部分穩(wěn)定后，沖上圓弧軌道，返回到水平軌道前，a棒已靜止在水平軌道上，且b棒與a棒不相碰，然后達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，最后?a，b的末速度為多少？?(3)整個(gè)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能是多少?4.(18分)如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L，放在水平絕緣桌面上，半徑為R的1/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始棒cd靜止在水

6、平直導(dǎo)軌上，棒ab從圓弧頂端無初速度釋放，進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運(yùn)動，最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離之比為3:1。求：（1）棒ab和棒cd離開導(dǎo)軌時(shí)的速度大??；（2）棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度；（3）兩棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。