1、高考资源网() 您身边的高考专家命题角度3导体棒垂直切割磁感线及相关联的问题1. 如图11-6所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处若两导轨的电阻不计,则 ( ) A 杆由O到P的过程中,电路中电流变大 B 杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大 C杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变 D杆通过0处时,电路中电流最大 考场错解C ks5u专家把脉 简谐运动中各物理量相对平衡位置对称,认为感应电流也满足同样的规律 对症下药D感应电
2、流与感应电动势成正比,即与导体杆的运动速度成正比,且电流方向由导体棒的运动方向决定杆由O到P的过程中,速度减小,电路中电流减小,由P到Q的过程中,速度先增大后减小,电路中电流也先增大后减小,杆通过0处时,导体棒运动方向不变,电路中电流方向也不变,杆通过0处时,速度最大,电路中电流最大2. 如图11-7所示,顶角=45o的金属导轨 MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触T=O时
3、,导体棒位于顶角0处,求:(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向;(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式;(3)导体棒在0t时间内产生的焦年热Q;(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 考场错解不能正确解答第(3)、(4)两问题ks5u专家把脉没有发现回路的特殊性,即回路中的电动势、电阻随时间而发生变化,应着手寻找电阻、电流、功率、外力等与时间的关系 对症下药(1)O到t时间内,导体棒的位移 x=v0t 时刻,导体棒的长度l=x 导体棒的电动势=Blv0回路总电阻 电流强度 电流方向ba(2) (3)解法一t时刻导体棒的电功率 可知:p与t成正比故解法二
4、 t时刻导体棒的电功率PrR由干I恒定因此 (4)撤去外力后,设任意时刻t导体棒的坐标为x,速度为v,取得短时间t或很短距离x 解法一 在tt+t时间内,由动量定理得扫过面积 得设滑行距离为d则即 解之得 解法二在xx+x,由动勇定理得(忽略高阶小量)得 以下解法同解法一解法三(1)由牛顿第二定律得得Fx=mv,以下解法同解法一解法三(2)由牛顿第二定律得得Fx=mvv以下解法同解法二3. 图11-8中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40 m,电阻不计导轨所在平面与磁感应强度B为0.50 T的匀强磁场垂直质量m为6.0lO-3kg、电阻为1.0的金属杆曲始终垂直于导轨,并
5、与其保持光滑接触导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.O的电阻R1当杆ab达到稳定状态时以速率w匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27 w,g=10 m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2 考场错解 由于分析不到位,得不出正确答案 ks5u专家把脉 从能量转化的角度看,当杆曲达到稳定状态时,应是重力做功转化为整个回路的能量 对症下药 由能量守恒得:mgv=P代入数据得v=4.5 m/s 又=BLv设电阻R1与R2的并联电阻为R外,ab棒的电阻为r,有:代入数据得:R2=3ks5u专家会诊电磁感应类问题大部分是力、电综合题,因此要善于将力学和电学的观点f尤其是能量的观点)结合起来分析和解决问题;正确画出侧面图是解决问题的关镱.精品资料。欢迎使用。高考资源网w。w-w*k&s%5¥u高考资源网w。w-w*k&s%5¥u 版权所有高考资源网