完整優(yōu)化版電磁感應(yīng)單雙棒專題

1、細(xì)細(xì) 述述一、單棒問(wèn)題畫等效電路畫等效電路二、含容式單棒問(wèn)題三、無(wú)外力雙棒問(wèn)題四、有外力雙棒問(wèn)題阻尼式單棒阻尼式單棒 v v0 0 2 2BB l vFBIlRr2 2()BFB l vamm Rr v v0 0 2 2()BFB l vamm Rr20102mvQ00BIltmv 0mvqBlBlsqnRrRrRrQRQr阻尼式單棒阻尼式單棒練習(xí)：練習(xí)：AB桿受一沖量作用后以初速度桿受一沖量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面內(nèi)的固定軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后而沿水平面內(nèi)的固定軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后而停止。停止。AB的質(zhì)量為的質(zhì)量為m=5g，導(dǎo)軌寬為，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)=0.4m，電阻為電阻為R=2

2、，其余的電阻不計(jì)，磁感強(qiáng)度，其余的電阻不計(jì)，磁感強(qiáng)度B=0.5T，棒和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，棒和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4，測(cè)得桿從運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線的電量測(cè)得桿從運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線的電量q=102C，求：上述過(guò)程中，求：上述過(guò)程中 (g取取10m/s2)(1)AB桿運(yùn)動(dòng)的距離；桿運(yùn)動(dòng)的距離；(2)AB桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)當(dāng)桿速度為當(dāng)桿速度為2m/s時(shí)其時(shí)其加速度為多大？加速度為多大？例例1. 水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的光滑導(dǎo)軌上，有一根長(zhǎng)為水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的光滑導(dǎo)軌上，有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的的導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ab，用恒力，用恒力F作用在作用在ab上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，回路總

3、上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，回路總電阻為電阻為R，試分析，試分析ab 的運(yùn)動(dòng)情況，并求的運(yùn)動(dòng)情況，并求ab棒的最大速度。棒的最大速度。abBR F分析：分析：ab 在在F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又受到磁場(chǎng)的作用力電流，感應(yīng)電流又受到磁場(chǎng)的作用力f，畫出受力圖：，畫出受力圖： f1a=(F-f)/m v E=BLv I= E/R f=BIL F f2最后，當(dāng)最后，當(dāng)f=F 時(shí)，時(shí)，a=0，速度達(dá)到最大，速度達(dá)到最大， FfF=f=BIL=B2 L2 Vm /R Vm=FR / B2 L2V Vm m稱為收尾速度稱為收尾速度. .發(fā)

4、電式單棒發(fā)電式單棒 這類問(wèn)題覆蓋面廣這類問(wèn)題覆蓋面廣, ,題型也多種多樣題型也多種多樣; ;但解決這類問(wèn)題的關(guān)但解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵在于通過(guò)鍵在于通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析來(lái)尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài)的分析來(lái)尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài), ,如速如速度、加速度取最大值或最小值的條件等度、加速度取最大值或最小值的條件等. . 基本思路是基本思路是: : F=BILF=BIL臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)v v與與a a方向關(guān)系方向關(guān)系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析a a變化情況變化情況F=maF=ma合外力合外力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力受的安培力感應(yīng)電流感應(yīng)電流確定電源（確定電源（E E，r r）rREIabBR FBF

5、Fmgam BFBIlBlvBlRrv2 2()FB l vgmm Rr 2 2B l vRr F F FBfRrmFmgam2 2()()mFmgRrvB l BFFmgam 2 20()FB l vgmm Rr F F FBfRr F F 0mFtBLqmgtmv212EmFsQmgSmvBFFmgam2()mmmBLvFvmgvRr220()FB l vgmm Rr 發(fā)電式單棒 FB F F FQBPCDA 例例2. 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平均強(qiáng)磁場(chǎng)中，豎直放置一個(gè)冂的水平均強(qiáng)磁場(chǎng)中，豎直放置一個(gè)冂形金屬框形金屬框ABCD，框面垂直于磁場(chǎng)，寬度，框面垂直于磁場(chǎng)，寬度BCL，質(zhì)

6、量，質(zhì)量m的金的金屬桿屬桿PQ用光滑金屬套連接在框架用光滑金屬套連接在框架AB和和CD上如圖上如圖.金屬桿金屬桿PQ電電阻為阻為R，當(dāng)桿自，當(dāng)桿自靜止靜止開始沿框架下滑時(shí)：開始沿框架下滑時(shí)：(1)開始下滑的加速度為多少開始下滑的加速度為多少?(2)框內(nèi)感應(yīng)電流的方向怎樣？框內(nèi)感應(yīng)電流的方向怎樣？(3)金屬桿下滑的最大速度是多少金屬桿下滑的最大速度是多少?QBPCDA解解:開始開始PQ受力為受力為mg, mg所以所以 a=gPQ向下加速運(yùn)動(dòng)向下加速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流, 受到向上的磁場(chǎng)力受到向上的磁場(chǎng)力F作用。作用。IF當(dāng)當(dāng)PQ向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)力F

7、逐漸的增大，逐漸的增大，加速度逐漸的減小，加速度逐漸的減小，V仍然在增大，仍然在增大，當(dāng)當(dāng)G=F時(shí)，時(shí)，V達(dá)到最大速度。達(dá)到最大速度。Vm=mgR / B2 L2 (1)(2)(3)即：即：F=BIL=B2 L2 Vm /R =mg例例3.如圖所示，豎直平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌，間距如圖所示，豎直平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌，間距l(xiāng)=20cm，金屬，金屬導(dǎo)體導(dǎo)體ab可以在導(dǎo)軌上無(wú)摩檫的向下滑動(dòng)，金屬導(dǎo)體可以在導(dǎo)軌上無(wú)摩檫的向下滑動(dòng)，金屬導(dǎo)體ab的質(zhì)量的質(zhì)量 為為0.2 g，電阻為，電阻為0.4，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，當(dāng)金屬導(dǎo)體，當(dāng)金

8、屬導(dǎo)體ab從靜止自由下落從靜止自由下落0.8s時(shí)，時(shí)，突然接通電鍵突然接通電鍵K。（設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，。（設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取取10m/s2）求：）求：（1）電鍵）電鍵K接通前后，金屬導(dǎo)體接通前后，金屬導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)情況的運(yùn)動(dòng)情況（2）金屬導(dǎo)體）金屬導(dǎo)體ab棒的最大速度和最終速度的大小。棒的最大速度和最終速度的大小。KabVm =8m/s V終終 = 2m/s 若從金屬導(dǎo)體若從金屬導(dǎo)體ab從靜止下落到接通電從靜止下落到接通電鍵鍵K的時(shí)間間隔為的時(shí)間間隔為t,ab棒以后的運(yùn)動(dòng)棒以后的運(yùn)動(dòng)情況有幾種可能？試用情況有幾種可能？試用v-t圖象描述。圖象描述。mgF解析：解析：因?yàn)閷?dǎo)體棒因?yàn)閷?dǎo)體棒ab自由下落

9、的自由下落的時(shí)間時(shí)間t沒(méi)有確定，沒(méi)有確定，所以電鍵所以電鍵K閉合瞬間閉合瞬間ab的的速度速度無(wú)法確定，無(wú)法確定，使得使得ab棒受到的瞬時(shí)安培力棒受到的瞬時(shí)安培力F與與G大小無(wú)大小無(wú)法比較，因此存在以下可能：法比較，因此存在以下可能：（1）若安培力）若安培力F G：則則ab棒先做變減速運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)棒先做變減速運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)（3）若安培力）若安培力F =G：則則ab棒始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)棒始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)KabmgF例例4.如圖如圖1所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放平行放置在傾角為置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距

10、為L(zhǎng), M、P兩點(diǎn)間接兩點(diǎn)間接有阻值為有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿的均勻直金屬桿ab放在兩放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。好，不計(jì)它們之間的摩擦。（1）由）由b向向a方向看到的裝置如圖方向看到的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過(guò)程

11、中某時(shí)刻的受力示意圖；桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小；桿中的電流及其加速度的大??；（3）求在下滑過(guò)程中，）求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。桿可以達(dá)到的速度最大值。RabBLNMQPbB圖圖1圖圖2mgNFmRvLBgsin a2222mLBmgRsin vRBLvREIRabBLNMQPbB圖圖1圖圖2若若ab與導(dǎo)軌間存在與導(dǎo)軌間存在動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為，情況又怎樣？情況又怎樣？bBmgNFf當(dāng)當(dāng) F+f=mgsin時(shí)時(shí)ab棒以最大速度棒以最大速

12、度V m 做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng)F=BIL=B2 L2 Vm /R = mgsin- mgcosVm= mg (sin- cos)R/ B2 L2 例例5：水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，問(wèn)水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，問(wèn)距為距為L(zhǎng)，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為一質(zhì)量為m的金屬桿（見左下圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電的金屬桿（見左下圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)作用在金屬桿上，桿最終將做勻速

13、運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，也會(huì)變化，v與與F的關(guān)的關(guān)系如右下圖系如右下圖.（取重力加速度（取重力加速度g=10m/s2）（1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？（2）若）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5;磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？為多大？（3）由）由v-F圖線的截距可求得什么物理量圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少其值為多少? FF(N)v(m/s)02 4 6 8 10 1220 161284F(N)v(m/s)02 4 6 8 10 1220 161284F解：解：（1

14、）加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。）加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 1BLvE感應(yīng)電流感應(yīng)電流 I=E/R （2）安培力安培力 3v/RLBBILF22安（2）由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，）由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時(shí)合力為零。勻速時(shí)合力為零。 )fF(kf)(FLBRv22由圖線可以得到直線的斜率由圖線可以得到直線的斜率 k=2， T1R/kLB2(3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，f=2N若金屬桿受到的阻力僅為滑動(dòng)摩擦力，由截距可求若金屬桿受到的阻力僅為滑動(dòng)摩擦力，由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù)得動(dòng)摩擦因數(shù) =0.

15、4fFF安電動(dòng)式單棒電動(dòng)式單棒BFmgam BFBIl(EEBlRr反）(BElvBlRr）(B()ElvBlgm Rr）= mEIRr,mmFBI lmmFmgammin,mEBlvIRrlrRBlvEBmminminmgFBIl22)(lBrRmgBlEvm電動(dòng)式單棒電動(dòng)式單棒 minmin()2minmIEIEIRrmgv反0mBLqmgtmv212EmqEQmgSmvBFmgam(B()ElvBlgm Rr）=BlsqnRrRr 電動(dòng)式單棒電動(dòng)式單棒 B 電動(dòng)式單棒電動(dòng)式單棒練習(xí)：練習(xí)：如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為的間距為L(zhǎng)=0

16、.1m，電源的電動(dòng)勢(shì)，電源的電動(dòng)勢(shì)E10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=0.1，金屬桿，金屬桿EF的質(zhì)量為的質(zhì)量為m=1kg，其有效電阻為其有效電阻為R=0.4，其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因，其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素為素為0.1，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T，現(xiàn)在閉合開關(guān)，求：，現(xiàn)在閉合開關(guān)，求：（1）閉合開關(guān)瞬間，金屬桿的加速度；（）閉合開關(guān)瞬間，金屬桿的加速度；（2）金屬桿所能達(dá)到的最大速度；（金屬桿所能達(dá)到的最大速度；（3）當(dāng)其速度為）當(dāng)其速度為v=20m/s時(shí)桿的加速度為多大？（忽略其它一時(shí)桿的加速度為多大？（忽略其它一切電阻，切電阻，g=1

17、0m/s2） 電容放電式：電容放電式：0QCEmQCUCBlv0mQ QQ CE CBlv mmvBIltBl Q 2 2mBlCEvmB l C電容放電式：22mm BlC EIm vmB l C安222 21()22()mm BlCEWmvmB l C安電容無(wú)外力充電式 v v0 0 CBlvUIR電容無(wú)外力充電式 v v0 0 qCUUBlv0mvmvBIltBlq 02 2mvvmB l C電容有外力充電式BFBIlBFFamQC ECBl vICBlattt電容有外力充電式22FamCB L2 2CBlFImCB l2 22 2BCB l FFmCB l122WC Blv克B（）電容

18、有外力充電式B F例例1.無(wú)限長(zhǎng)的平行金屬軌道無(wú)限長(zhǎng)的平行金屬軌道M、N，相距，相距L=0.5m，且，且水平放置；金屬棒水平放置；金屬棒b和和c可在軌道上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，可在軌道上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，兩金屬棒的質(zhì)量?jī)山饘侔舻馁|(zhì)量mb=mc=0.1kg，電阻，電阻Rb=RC=1，軌軌道的電阻不計(jì)整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度道的電阻不計(jì)整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直(如圖如圖)若使若使b棒棒以初速度以初速度V0=10m/s開始向右運(yùn)動(dòng)，求：開始向右運(yùn)動(dòng)，求：(1)c棒的最大加速度；棒的最大加速度；(2)c棒的最大速度。棒的最大速度。BMcbN1

19、.有外力等距雙棒有外力等距雙棒解析：解析： (1)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的感應(yīng)電流為：剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的感應(yīng)電流為：ARRBlvRREIcbcb5 . 211105 . 010剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)C棒的加速度最大：棒的加速度最大：25 .121 . 05 . 05 . 21smmBIlaccbBMN(2)在磁場(chǎng)力的作用下，在磁場(chǎng)力的作用下，b棒做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒速棒做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)，度相等時(shí)，c棒達(dá)到最大速度。取兩棒為研究對(duì)象，棒達(dá)到最大速度。取兩棒為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：vmmvmcbb)(0解得解得c棒的最大速度為：棒的最大速度為：smvvmmmv

20、cbb52100cbBMN v v0 0 1 1 2 2 21211212BlvBlvBl(vv )IRRRR012mBlvIRR v v0 0 1 1 2 2 2 22112BB l (vv )FBIlRR v v0 0 1 1 2 2 21222011m v(mm )vQ22共1122QRQR v v0 0 1 1 2 2 v v2 2 1 1 2 2 v v1 1 例例2:如圖所示如圖所示,兩根間距為兩根間距為l的光滑金屬導(dǎo)軌的光滑金屬導(dǎo)軌(不計(jì)電不計(jì)電阻阻),由一段圓弧部分與一段無(wú)限長(zhǎng)的水平段部分組由一段圓弧部分與一段無(wú)限長(zhǎng)的水平段部分組成成.其水平段加有豎直向下方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)其水平段

21、加有豎直向下方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感其磁感應(yīng)強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌水平段上靜止放置一金屬棒導(dǎo)軌水平段上靜止放置一金屬棒cd,質(zhì)質(zhì)量為量為2m,電阻為電阻為2r.另一質(zhì)量為另一質(zhì)量為m,電阻為電阻為r的金屬棒的金屬棒ab,從圓弧段從圓弧段M處由靜止釋放下滑至處由靜止釋放下滑至N處進(jìn)入水平段處進(jìn)入水平段,圓弧段圓弧段MN半徑為半徑為R,所對(duì)圓心角為所對(duì)圓心角為60,求：求：（1）ab棒在棒在N處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)速度多大？此時(shí)棒中處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)速度多大？此時(shí)棒中電流是多少？電流是多少？（2） cd棒能達(dá)到的最大速度是多大？棒能達(dá)到的最大速度是多大？（3）ab棒由靜止到達(dá)最大速度過(guò)程中棒由靜止到達(dá)最大速度過(guò)程中

22、,系統(tǒng)所能釋放的熱量是多少？系統(tǒng)所能釋放的熱量是多少？221)60cos1 (mvmgRgRv 解得解得: :進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)瞬間進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)瞬間,回路中電流強(qiáng)度回路中電流強(qiáng)度I為為 rgRBlrrEI32解析解析:(1)ab棒由靜止從棒由靜止從M滑下到滑下到N的過(guò)程中的過(guò)程中,只有重力做功只有重力做功,機(jī)械機(jī)械能守恒能守恒,所以到所以到N處速度可求處速度可求,進(jìn)而可求進(jìn)而可求ab棒切割磁感線時(shí)棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和回路中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和回路中的感應(yīng)電流.ab棒由棒由M下滑到下滑到N過(guò)程中過(guò)程中,機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒,故有故有vmmmv)2(gRv312232121vmmvQmg

23、RQ31(2)設(shè)設(shè)ab棒與棒與cd棒所受安培力的大小為棒所受安培力的大小為F,安培力作用時(shí)間為安培力作用時(shí)間為 t,ab 棒在安培力作用下做減速運(yùn)動(dòng)棒在安培力作用下做減速運(yùn)動(dòng),cd棒在安培力作用下做棒在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩棒速度達(dá)到相同速度當(dāng)兩棒速度達(dá)到相同速度v時(shí)時(shí),電路中電流為零電路中電流為零,安安培力為零培力為零,cd達(dá)到最大速度達(dá)到最大速度.運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得：運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得：解得解得(3)系統(tǒng)釋放熱量應(yīng)等于系統(tǒng)機(jī)械能系統(tǒng)釋放熱量應(yīng)等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量減少量,故有：故有： (3)系統(tǒng)釋放熱量應(yīng)系統(tǒng)釋放熱量應(yīng)等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量,故有：故有：解得解

24、得有外力等距雙棒1221BlvBlvIRRBFBIl11BFam22BFFam有外力等距雙棒12F( mm )a1BFm aBFBIl2112Bl(vv )IRR121212 212(RR )m FvvB l (mm )有外力等距雙棒(17）：如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為= 370 ，導(dǎo)軌間距為 l m ，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)兩根金屬棒 ab 和 a b 的質(zhì)量都是0.2kg ，電阻都是 1 ，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 ，兩個(gè)導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小相同讓a, b固定不動(dòng)，將金屬棒ab 由靜止釋放，當(dāng) ab 下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，整個(gè)回路消耗的電功率為 8W 求 ( 1 ) ab 達(dá)到的最大速度多大？ ( 2 ) ab 下落了 30m 高度時(shí)，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過(guò)程中回路電流的發(fā)熱量 Q 多大？ ( 3）如果將 ab 與 a b同時(shí)由靜止釋放，當(dāng) ab 下落了 30m 高度時(shí)，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)