專題5：動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用

1、動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用電磁感應(yīng)問題在感應(yīng)電流變化的情況下，計(jì)算電荷量或者時(shí)間通常會(huì)用動(dòng)量定理。1如圖所示，電阻為r、質(zhì)量為m的金屬棒垂直放置在水平光滑導(dǎo)軌 上，導(dǎo)軌間距為 L2，電阻不計(jì)，左端接阻值為R的電阻。AB、CD之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其間距為L(zhǎng)i。金屬棒以u(píng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求：以下情況中通過電阻R的電荷量。(1) 金屬棒最終沖出磁場(chǎng)區(qū)域(2) 金屬棒最終沒有沖出磁場(chǎng)區(qū)域2.如圖所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在寬度為L(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一個(gè)邊長(zhǎng)為a(a L)的正方形閉合線圈以初速 X X X X ；度vo垂直磁場(chǎng)邊界滑過磁場(chǎng)后，速度為v(v vo),那么

2、線圈二中；X X X X ：A.完全進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)的速度大于(vo+v)/2Li* ! x x 箕 /B.完全進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)的速度等于(vo+v)/2:x x x x !C.完全進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)的速度小于(vo+v)/2* *D.以上情況均有可能3如圖所示，在水平面上有兩條導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌間距為d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B,兩根完全相同的金屬桿1、2間隔一定的距離擺開放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直。它們的電阻均為R,兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿的摩擦不計(jì)。桿1D冥 X X X X x以初速度vo滑向桿2,為使兩桿不相碰，則桿 2固定與不固定兩種情況下，最初

3、擺放兩桿時(shí)的最少 距離之比為：A. 1:1 PflX X X X X xB. 1:2X K X X K XC. 2:1D. 1:14如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直導(dǎo)軌平面。導(dǎo)ab, ab的質(zhì)量軌左端接阻值 R=1.5 Q的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿=0.5，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)用 F=0.7N的恒力水平 ab開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電壓表示數(shù)U=0.3V。m=0.1kg，電阻r=0.5 Q。ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)卩 向右拉ab,使之從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=2s后,重力加速度g=10m /s 2。求：(1) ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力 F的功

4、率；(2) ab桿加速過程中，通過 R的電量；(3) ab桿加速運(yùn)動(dòng)的距離。5如圖兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為B,間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，重力加速度大小為 go忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開始下滑，求（1）電容器極扳上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系：（2）金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。6如圖所示，水平固定的光滑 U形金屬框架寬為L(zhǎng),足夠長(zhǎng)，其上放一質(zhì)量為 m的金

5、屬棒ab,左端 連接有一電容為 C的電容器，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 現(xiàn)給棒ab 一個(gè)初速度 u,使棒始終垂直框架并沿框架運(yùn)動(dòng)，如求金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)電容器的帶電量和電容器所儲(chǔ)存的能量（不計(jì)電路向外界輻射的能量）.7如圖所示光滑平行金屬軌道 abcd，軌道的水平部分 bcd處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， bc部分平行 導(dǎo)軌寬度是cd部分的2倍，軌道足夠長(zhǎng)。將質(zhì)量相同的金屬棒 P和Q分別置于軌道的ab段和cd 段。P棒位于距水平軌道高為 h的地方，放開P棒，使其自由下滑，求 P棒和Q棒的最終速度。第3頁(yè)共3頁(yè)【參考答案】1.5.(1)BL丄2R r(1) Q=CBLv (2) v6.(1)CBLmv0m CB2L2BL