1、PAGE PAGE 99.4 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題【考點(diǎn)透視】?jī)?nèi)容要求電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】1. 概述(1)電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用，因此電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起解決這類(lèi)問(wèn)題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、安培力的計(jì)算公式等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律等，要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用(2)基本思路用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；求回路電流；分析導(dǎo)體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）；列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程并求解

2、2. 動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析(1)由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動(dòng)速度均有關(guān)，所以對(duì)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析十分必要，當(dāng)磁場(chǎng)中導(dǎo)體受安培力發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致導(dǎo)體受到的合外力發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致加速度、速度等發(fā)生變化；反之，由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化又引起感應(yīng)電流、安培力、合外力的變化，這樣可能使導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(2)思考路線：導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受安培力合外力變化加速度變化速度變化最終明確導(dǎo)體達(dá)到何種穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（不能認(rèn)為一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）分析時(shí)，要畫(huà)好受力圖，注意抓住a0時(shí)速度v達(dá)到最值的特點(diǎn)【典型例題】例1如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，

3、導(dǎo)軌相距為d，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD，CD受恒定的摩擦阻力f，已知Ff問(wèn)： (1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少? (2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少?(3)當(dāng)CD的速度是最大速度的1/3時(shí)，CD的加速度是多少?x0LFB例2如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)左端接有阻值為R的定值電阻，在距左端x0處放置一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間無(wú)摩擦且始終保持良好接觸，導(dǎo)軌的電阻可忽略，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，問(wèn)：在下列各種情況下，作用在導(dǎo)體棒上的水平拉力F的大小應(yīng)如何？

4、（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B0保持恒定，導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B0+kt隨時(shí)間t均勻增強(qiáng)，導(dǎo)體棒保持靜止；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B0保持恒定，導(dǎo)體棒由靜止始以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；（4）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=B0+kt隨時(shí)間t均勻增強(qiáng)，導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。例3如圖所示，水平放置的兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直置于導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌左端接的定值電阻阻值為R，右端接電容器的電容為C，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。不計(jì)金屬桿和金屬導(dǎo)軌的電阻。（1）當(dāng)金屬桿ab在水平外力F1作用下以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求

5、電容器所帶電量和金屬桿ab所受水平外力F1的大??；abCFR（2）現(xiàn)讓金屬桿ab在水平外力F2作用下由從靜止開(kāi)始以加速度a向右做勻加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)間，求該過(guò)程中電容器的充電電流IC和F2隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。例4如圖所示，兩條互相平行的光滑導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R0.5的電阻，在x0處有一水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T一質(zhì)量為m0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v02m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于直桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a2m/s2、方向與初速度方向相反設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且連接良好求

6、：（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向；（3）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開(kāi)始時(shí)F的方向與初速度v0取得的關(guān)系例5在如圖所示的水平導(dǎo)軌（摩擦、電阻忽略不計(jì)）處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌左端的間距為 ，右端間距，兩段導(dǎo)軌均足夠長(zhǎng)。今在導(dǎo)軌上放置AC、DE兩根導(dǎo)體棒，質(zhì)量分別為，。電阻分別為，。若AC棒以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，求：（1）定性描述全過(guò)程中AC棒的運(yùn)動(dòng)情況；（2）兩棒在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前加速度之比；（3）兩棒在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度大小關(guān)系。【自我檢測(cè)】1如圖甲中bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成

7、角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與ab、cd接觸良好，回路的電阻為，整個(gè)裝置放于垂直框架平面的變化的磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度變化的狀況如圖乙，始終靜止，在0ts內(nèi)，受到的摩擦力的變化狀況可能是（ ）Af一直增大Bf一直減小Cf先減小后增大Df先增大后減小2超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車(chē)車(chē)體向上浮起，同時(shí)通過(guò)周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動(dòng)力的新型交通工具其推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌問(wèn)，有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬都是L，相間排列，所有這些磁場(chǎng)都以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為L(zhǎng)的金屬框abcd(懸浮在

8、導(dǎo)軌上方)在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)設(shè)金屬框的總電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為f，則金屬框的最大速度可表示為( )A B C D3如圖所示，足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線框abcd固定在豎直平面內(nèi)，bc段電阻為，其他電阻不計(jì)，ef是一電阻不計(jì)的水平放置的導(dǎo)體桿，質(zhì)量為m，桿的兩端分別與ab、cd良好接觸，又能沿框架無(wú)摩擦滑下，整個(gè)裝置放在與框面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ef從靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，閉合開(kāi)關(guān)，則在閉合開(kāi)關(guān)后（ ）Aef加速度的數(shù)值有可能大于重力加速度B如果改變開(kāi)關(guān)閉合時(shí)刻，ef先、后兩次獲得的最大速度一定不同C如果ef最終做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電路消耗的電功率也因開(kāi)關(guān)閉合時(shí)刻的不同而不同Def兩次

9、下滑過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能的改變量等于電路消耗的電能與轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和4如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成37o角，下端連接阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為0.2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25（1）求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大??；（2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大??；（3）在上問(wèn)中，若R2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向（g10m/s2，sin37o0.6，cos37o0.8）【課后練習(xí)】9.4

10、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題1如圖所示，有兩根和水平方向成。角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為及一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm，則 ( ) （A）如果B增大，vm將變大（B）如果變大，vm將變大（C）如果R變大，vm將變大（D）如果m變小，vm將變大2如圖所示，在一均勻磁場(chǎng)中有一U形導(dǎo)線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場(chǎng)與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在ab、cd上無(wú)摩擦地滑動(dòng).桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì).開(kāi)始時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，

11、則（ ）A.ef將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速B.ef將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停止C.ef將勻速向右運(yùn)動(dòng)D.ef將往返運(yùn)動(dòng)t/s/ms-1Ot/s/ms-1OAB3如圖所示，讓閉合線圈abcd從高h(yuǎn)處下落后，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在bc邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)，到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這一段時(shí)間內(nèi)，表示線圈運(yùn)動(dòng)的vt圖像可能是下圖中的中哪幾個(gè)?（ ）t/s/ms-1Ot/s/ms-1OCD4如圖所示，A線圈接一靈敏電流計(jì)，B線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B線框的電阻不計(jì)，具有一定電阻的導(dǎo)體棒可沿線框無(wú)摩擦滑動(dòng)，今用一恒力F向右拉CD由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，B線框足夠長(zhǎng)，則通過(guò)電流計(jì)中的電流方向和大小變化是（）AG中電流向上，強(qiáng)度逐漸增

12、強(qiáng)BG中電流向下，強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)CG中電流向上，強(qiáng)度逐漸減弱，最后為零DG中電流向下，強(qiáng)度逐漸減弱，最后為零5如圖所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)線框，下落中穿過(guò)一寬度為d(dL)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，設(shè)導(dǎo)線框在穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，它的上下兩邊保持水平，線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直做加速運(yùn)動(dòng)，若線框在位置、時(shí)，其加速度a1，a2，a3的方向均豎直向下，則（ ） Aa1=a3g，a2=g Ba1=a3g，a2=0 Ca1a3g，a2=g Da3a1g，a2=g6兩根相距為 L 的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為 m 的金屬細(xì)桿 ab、cd

13、 與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為 2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng) ab 桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力 F 作用下以速度 v1 沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd 桿也正好以速度 v2 向下勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為 g.以下說(shuō)法正確的是（ ）Aab 桿所受拉力 F 的大小為mg+Bcd 桿所受摩擦力為零C回路中的電流強(qiáng)度為D 與 V1 大小的關(guān)系為 = 7如圖所示，用粗細(xì)不同的銅絲制成兩個(gè)邊長(zhǎng)相同的正方形閉合線圈a和b，讓它們從相同的高度處同時(shí)自由下落，下落中經(jīng)過(guò)同一個(gè)有邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)線框平面始

14、終與磁場(chǎng)方向保持垂直，若不計(jì)空氣阻力，則（） A兩個(gè)導(dǎo)線框同時(shí)落地 B粗銅絲制成的線框a先落地 C細(xì)銅絲制成的導(dǎo)線框b先落地 D磁場(chǎng)區(qū)寬度未知，不能確定xyOV08正方形的閉合線框，邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m，電阻為R，在豎直平面內(nèi)以某一水平初速度在垂直于框面的水平磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后速度恒定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總有兩條邊處在豎直方向（即線框自身不轉(zhuǎn)動(dòng)），如圖所示。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向按B=B0+ky規(guī)律逐漸增大，k為常數(shù)。在時(shí)間t內(nèi)（）A水平分速度不斷減小B水平分速度不斷增大C水平分速度大小不變D在豎直方向上閉合線框做自由落體運(yùn)動(dòng)9如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻

15、為r00.10/m，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l0.20m，有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面，已知磁感強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為Bkt，比例系數(shù)k0.020T/s，一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直，在t0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在t6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力.dFBebacBOOf10如圖所示，abcd為質(zhì)量M=2kg的導(dǎo)軌，放在光滑絕緣的水平面上，另有一根質(zhì)量m=0.6kg的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上，PQ棒左邊靠著絕緣固定的豎直立柱e、f，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

16、，磁場(chǎng)以O(shè)O為界，左側(cè)的磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)的磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.8T.，導(dǎo)軌的bc段長(zhǎng)，其電阻，金屬棒的電阻R=0.2，其余電阻均可不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) 若在導(dǎo)軌上作用一個(gè)方向向左、大小為F=2N的水平拉力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，取10m/s2，試求： （1）導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大加速度； （2）流過(guò)導(dǎo)軌的最大電流； （3）拉力F的最大功率.11如圖所示，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d 為0.5米，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2歐姆的電阻R連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4歐姆的小燈泡L連接；在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上均勻磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)為2米，CDEF區(qū)域內(nèi)

17、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B如圖所示隨時(shí)間t變化；在t=0s時(shí)，一阻值為2歐姆的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化。求：（1）通過(guò)的小燈泡的電流強(qiáng)度；（2）恒力F的大??；（3）金屬棒的質(zhì)量。12如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌CD與EF 間距為 L=lm ，與水平地面夾角為，且 sin = 0.4 ，導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線 CE 連接，導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B = 0.1 T 、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一根電阻為 R =1的金屬棒M N 兩端有導(dǎo)電小輪擱在兩導(dǎo)軌上，棒上有吸水裝置P取沿導(dǎo)軌向下為x軸

18、正方向坐標(biāo)原點(diǎn)O在 CE 中點(diǎn)開(kāi)始時(shí)棒處在 x 0位置（即與 CE 重合），棒的起始質(zhì)量不計(jì)設(shè)棒自靜止開(kāi)始下滑，同時(shí)開(kāi)始吸水，質(zhì)量逐漸增大，設(shè)棒的質(zhì)量與位移x的平方根成正比，即 m =k EQ R(,x) ， k 為一常數(shù)， k =0.01kg/ ，取g =10 m/s2 問(wèn)： ( l ）金屬棒下滑 2m 位移過(guò)程中，流過(guò)棒的電荷量是多少？ ( 2 ）猜測(cè)金屬棒下滑過(guò)程中做的是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，并加以證明 ( 3 ）金屬棒下滑 lm 位移時(shí)速度為多大？9.4 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題參考答案【典型例題】例1(1)以金屬棒為研究對(duì)象，當(dāng)CD受力F=FA+f時(shí)，CD速度最大，即： (2)CD棒產(chǎn)生的感應(yīng)

19、電動(dòng)勢(shì)為 回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 則R中消耗的電功率為(3)此時(shí)CD棒所受的安培力為 CD棒的加速度為 例2（1）E=BLv，I=，F(xiàn)=B0IL= (2)E=Lx0，k， E=kLx0，F(xiàn)=BiL=（3）v=at，F(xiàn)-BIL=ma，F(xiàn)=BIL+ma=(4) E=BLv+kL(x0+vt)=(B0+kt)Lv+kL(x0+vt)F=BIL=例3（1）ab桿切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 EBLv，電容器帶電量QCE，ab桿中電流，ab桿所受安培力為 FBIL，解得 （2）電容器中充電電流IC，QCEEBLv ，a，解得 通過(guò)電阻R上的電流 通過(guò)ab桿上的電流 根據(jù)牛頓第二定律 解得 例4（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E

20、Blv， 所以 I0時(shí)，v0 則： 1m （2）最大電流 安培力 0.02N 向右運(yùn)動(dòng)時(shí) Ffma，F(xiàn)maf0.18N 方向與x正向相反 向左運(yùn)動(dòng)時(shí) Ffma，F(xiàn)maf0.22N 方向與x正向相反 （3）開(kāi)始時(shí) vv0， 當(dāng)v010m/s時(shí)，F(xiàn)0 方向與x正向相反 當(dāng)v010m/s時(shí)，F(xiàn)0 方向與x正向相同例5A、C棒向右運(yùn)動(dòng)，回路中產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流，A、C棒受安培力的作用后減速；D、E棒受安培力產(chǎn)生加速度向右運(yùn)動(dòng)，回路中磁通量的變化減慢，感應(yīng)電流逐漸減小，因此兩棒所受的安培力均減小，最終回路中感應(yīng)電流為零。即AC棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)。 兩棒達(dá)到穩(wěn)定之前AC、DE棒中通過(guò)的

21、電流大小始終相等，設(shè)加速度分別為和 兩棒在達(dá)到穩(wěn)定之前，回路中始終存在磁通量的變化，有感應(yīng)電流就會(huì)產(chǎn)生焦耳熱。當(dāng)兩棒運(yùn)動(dòng)速度滿足一定關(guān)系時(shí)，回路中的磁通量不變，則總電動(dòng)勢(shì)為零，兩棒均做勻速運(yùn)動(dòng)，不再產(chǎn)生熱量。設(shè)兩棒最終速度分別為、，則 得 【自我檢測(cè)】1AC 2C 3A（桿在重力和安培力作用下運(yùn)動(dòng)，若安培力大于重力的兩倍，則加速度大于重力加速度；由二力平衡可得，桿最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度相同；桿整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程能量守恒。）4（1）金屬棒開(kāi)始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律 mgsinmgcosma 解得 a4m/s2（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡 mgs

22、inmgcosF0此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率 FvP 解得m/s （3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B PI2R 解得 T，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上【課后練習(xí)】 1BC 2A 3ABD（由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象總是起到阻礙作用，安培力的大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)F=B2L2v/R，根據(jù)牛頓第二定律可知，線圈可能做勻速運(yùn)動(dòng)、加速度減小的加速或減減速運(yùn)動(dòng)。）4D（由楞次定律可知G中電流向下，導(dǎo)體棒在外力和安培力作用下作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)左邊回路的磁通量增加越來(lái)越慢，最后CD勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，G中無(wú)感應(yīng)電流。） 5D 6AD（ab 棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，cd 棒不切割磁感線，整個(gè)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E感=BLabv1=BLv1，回路中感應(yīng)電流 I=，選項(xiàng) C