高考物理專題復(fù)習(xí) 9雙桿問題(一)課件 新人教版.ppt
電磁感應(yīng)的雙桿問題,聯(lián)系兩桿的物理量是什么?,電流,雙桿問題分為兩種情況: 一是“假雙桿”,甲桿靜止,乙桿運(yùn)動(dòng) 二是兩桿都在動(dòng),1、豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌,其電阻不計(jì),磁場(chǎng)方向如圖所示,磁感強(qiáng)度B=0.5T,導(dǎo)體ab及cd長(zhǎng)均為0.2m,電阻均為0.1,重均為0.1N,現(xiàn)用力向上推動(dòng)導(dǎo)體ab,使之勻速上升(與導(dǎo)軌接觸良好),此時(shí),c d 恰好靜止不動(dòng),那么ab上升時(shí),下列說法正確的是( ) Aab 受到的推力大小為0.2N Bab 向上的速度為2m/s C在2s 內(nèi),推力做功轉(zhuǎn)化的電能是0.4J D在2s 內(nèi),推力做功為0.6J,A B C,2兩根相距為L(zhǎng)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與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù),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)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿也正好 以某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng)。 設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬細(xì)桿ab、cd 與導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度 為g。求:,(1)ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1;(2)ab桿所受拉力F, (3)ab桿以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿 以v2(v2已知)勻速運(yùn)動(dòng),則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)h過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?,解:,(1)ab桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí),ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閍b,大小為E=BLv1,cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐c. cd桿受到的安培力方向水平向右,安培力大小為,cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng),有 mg=F安 ,解、兩式,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為,題目,(2)ab桿所受拉力,(3)設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過程中,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s 距離,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功,3. 如圖所示,間距為L(zhǎng)、光滑的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌(金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì))所在斜面傾角為,兩根同材料、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、橫截面均為圓形的金屬棒CD、PQ放在斜面導(dǎo)軌上,已知CD棒的質(zhì)量為m、電阻為R,PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,兩根勁度系數(shù)均為k、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端,另一端連著金屬棒CD。開始時(shí)金屬棒CD靜止?,F(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ,使金屬棒PQ由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒PQ達(dá)到穩(wěn)定時(shí),彈簧的形變量與開始時(shí)相同,已知金屬棒PQ開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定的過程中,通過CD棒的電量為q,此過程可以認(rèn)為CD棒緩慢地移動(dòng),已知題設(shè)物理量符合的關(guān)系式。求此過程中 CD棒移動(dòng)的距離; PQ棒移動(dòng)的距離; 恒力所做的功。 (要求三問結(jié)果均用與重 力mg相關(guān)的表達(dá)式來表示。),3. 如圖所示,間距為L(zhǎng)、光滑的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌(金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì))所在斜面傾角為, 兩根金屬棒長(zhǎng)度均為L(zhǎng),已知CD棒的質(zhì)量為m、電阻為R,PQ棒的質(zhì)量為4m、電阻為R/4。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 兩根彈簧勁度系數(shù)均為k, 開始時(shí)金屬棒CD靜止?,F(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ,使金屬棒PQ由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬棒PQ達(dá)到穩(wěn)定時(shí),彈簧的形變量與開始時(shí)相同,已知金屬棒PQ開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定的過程中,通過CD棒的電量為q,此過程可以認(rèn)為CD棒緩慢地移動(dòng),已知題設(shè)物理量符合的關(guān)系式。求此過程中 CD棒移動(dòng)的距離; PQ棒移動(dòng)的距離; 恒力所做的功。 (要求三問結(jié)果均用與重 力mg相關(guān)的表達(dá)式來表示。),4如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩根光滑導(dǎo)軌相距0.5 m豎直平行放置,導(dǎo)軌電阻不計(jì),下端連接阻值為1的電阻R,導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T兩根質(zhì)量均為0.04kg、電阻均為0.5的水平金屬棒ab和cd都與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒ab用一根細(xì)繩懸掛,細(xì)繩允許承受的最大拉力為0.64N,現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下,直至細(xì)繩剛好被拉斷,在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J,g取10m/s2求: (1)此過程中ab棒和cd棒上分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd (2)細(xì)繩被拉斷時(shí),cd棒的速度v (3)細(xì)繩剛要被拉斷時(shí),cd棒下落的高度h,