第四節(jié)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1兩類典型運(yùn)動(dòng)(1)恒定動(dòng)力作用下的變加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)導(dǎo)體棒受恒定的動(dòng)力作用而做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于感應(yīng)電流的存在導(dǎo)體棒所受的安培力與導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度、加速度密切聯(lián)系，導(dǎo)體棒需經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，再趨于穩(wěn)定狀態(tài)。課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破2電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題的分析思路電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒既可視為電學(xué)對(duì)象(因?yàn)樗喈?dāng)于電源)，又可視為力學(xué)對(duì)象(因?yàn)楦袘?yīng)電流的存在而受到安培力)，而感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒的速度v則是聯(lián)系這兩大對(duì)象的紐帶：3動(dòng)態(tài)分析的基本思路解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度求最大值或最小值的條件。具體思路如下：考向考向1導(dǎo)體棒在恒定動(dòng)力作用下的加速直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒在恒定動(dòng)力作用下的加速直線運(yùn)動(dòng)例例1 (2014江蘇單科江蘇單科)如圖如圖941所示，在勻所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)為長(zhǎng)為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在導(dǎo)軌的中，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為度為g。求：。求：圖圖941(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q?？枷蚩枷?導(dǎo)體棒在變化動(dòng)力作用下的變加速直線導(dǎo)體棒在變化動(dòng)力作用下的變加速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)例例2如圖如圖942甲所示，平行金屬導(dǎo)軌甲所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ光滑且足夠長(zhǎng)，固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間光滑且足夠長(zhǎng)，固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距距L0.25 m，電阻，電阻R0.5 ，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m0.1 kg、電阻、電阻r0.1 的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉沿水平方向拉金屬桿，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，理想電壓表的示數(shù)金屬桿，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。變化的關(guān)系如圖乙所示。圖圖942(1)分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度；求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度；(3)寫出外力寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；隨時(shí)間變化的表達(dá)式；(4)求第求第2.5 s末外力末外力F的瞬時(shí)功率。的瞬時(shí)功率。答案答案(1)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(2)2.4 m/s2(3) F(0.04t0.24)N(4)2.04 W規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)用用“四步法四步法”分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路是解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路是“先電后力先電后力”，具體思路如下：，具體思路如下：2電能求解的三種思路(1)利用克服安培力求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；(2)利用能量守恒或功能關(guān)系求解；(3)利用電路特征來(lái)求解：通過(guò)電路中所產(chǎn)生的電能來(lái)計(jì)算。3解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象(導(dǎo)體棒或回路)；(2)弄清電磁感應(yīng)過(guò)程中，哪些力做功，哪些形式的能量相互轉(zhuǎn)化；(3)根據(jù)能量守恒定律列式求解?？枷蚩枷?恒定的感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量恒定的感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量 例例3(2015海南單科海南單科)如圖如圖943所示，兩平所示，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距l(xiāng)，左端與一電，左端與一電阻阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為小為B，方向豎直向下。一質(zhì)量為，方向豎直向下。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率v勻速向右滑勻速向右滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度，重力加速度大小為大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。求，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。求圖圖943 (1)電阻電阻R消耗的功率：消耗的功率：(2)水平外力的大小。水平外力的大小。答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析考向考向2變化的感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量變化的感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量 例例4 (2014天津理綜天津理綜)如圖如圖944所示，兩所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角30的斜面的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L0.4 m，導(dǎo)軌所在空間被，導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域分成區(qū)域和和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN。中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，中的勻強(qiáng)磁中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為為B0.5 T。在區(qū)域。在區(qū)域中，將質(zhì)量中，將質(zhì)量m10.1 kg，電阻，電阻R1 0.1 的金屬條的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑。剛好不下滑。然后，在區(qū)域然后，在區(qū)域中將質(zhì)量中將質(zhì)量m20.4 kg，電阻，電阻R20.1 的光滑導(dǎo)體棒的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開(kāi)始下滑。置于導(dǎo)軌上，由靜止開(kāi)始下滑。cd在在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域的磁場(chǎng)中，的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g10 m/s2。問(wèn)：?jiǎn)枺簣D圖944(1)cd下滑的過(guò)程中，下滑的過(guò)程中，ab中的電流方向；中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度的速度v多大；多大；(3)從從cd開(kāi)始下滑到開(kāi)始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中，剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中，cd滑動(dòng)的距離滑動(dòng)的距離x3.8 m，此過(guò)程中，此過(guò)程中ab上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量Q是多少。是多少。答案答案(1)由由a流向流向b(2)5 m/s(3)1.3 J規(guī)律總結(jié)求解電能應(yīng)分清兩類情況(1)若回路中電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及WUIt或QI2Rt直接進(jìn)行計(jì)算。(2)若電流變化，則：利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；利用能量守恒求解：若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能?？键c(diǎn)三電磁感應(yīng)中的單桿模型考點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的單桿模型(物理模型物理模型)單桿模型是電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的物理模型，此類題目單桿模型是電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的物理模型，此類題目所給的物理情景一般是導(dǎo)體棒垂直切割磁感線，在安培所給的物理情景一般是導(dǎo)體棒垂直切割磁感線，在安培力、重力、拉力作用下的變加速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)力、重力、拉力作用下的變加速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，所涉及的知識(shí)有牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、能量守動(dòng)，所涉及的知識(shí)有牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、能量守恒定律等。此類題目的分析要抓住三點(diǎn)：桿的穩(wěn)定狀恒定律等。此類題目的分析要抓住三點(diǎn)：桿的穩(wěn)定狀態(tài)一般是勻速運(yùn)動(dòng)態(tài)一般是勻速運(yùn)動(dòng)(達(dá)到最大速度或最小速度，此時(shí)合達(dá)到最大速度或最小速度，此時(shí)合力為零力為零) )。整個(gè)電路產(chǎn)生的電能等于克服安培力所整個(gè)電路產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。做的功。電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵從能量守恒定律。如圖電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵從能量守恒定律。如圖945甲，導(dǎo)體棒甲，導(dǎo)體棒ab從磁場(chǎng)上方從磁場(chǎng)上方h處自由釋放，當(dāng)進(jìn)處自由釋放，當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)后，其速度隨時(shí)間的可能變化情況有三種，入磁場(chǎng)后，其速度隨時(shí)間的可能變化情況有三種，如圖乙，全過(guò)程其能量轉(zhuǎn)化情況是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為如圖乙，全過(guò)程其能量轉(zhuǎn)化情況是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和電能，電能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒和電阻動(dòng)能和電能，電能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒和電阻R的的內(nèi)能。內(nèi)能。圖圖945雙桿類題目可分為兩種情況：一是雙桿類題目可分為兩種情況：一是“假雙桿假雙桿”，甲桿靜止不動(dòng)。乙桿運(yùn)動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是單桿問(wèn)題，不甲桿靜止不動(dòng)。乙桿運(yùn)動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是單桿問(wèn)題，不過(guò)要注意題目包含著一個(gè)條件：甲桿靜止、受力平過(guò)要注意題目包含著一個(gè)條件：甲桿靜止、受力平衡，另一種情況是兩桿都在運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種情況。衡，另一種情況是兩桿都在運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種情況。要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相加還要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相加還是相減。是相減。線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程和單桿的運(yùn)動(dòng)線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程和單桿的運(yùn)動(dòng)情況相同，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程與雙桿的運(yùn)動(dòng)情況情況相同，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程與雙桿的運(yùn)動(dòng)情況相同。相同。單桿模型中常見(jiàn)的情況及處理方法v00v00示示意意圖圖單桿單桿ab以一定初速度以一定初速度v0在光滑水平軌道上在光滑水平軌道上滑動(dòng)，質(zhì)量為滑動(dòng)，質(zhì)量為m，電，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為為L(zhǎng)軌道水平光滑，單桿軌道水平光滑，單桿ab質(zhì)量為質(zhì)量為m，電阻不，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)軌道水平光滑，單軌道水平光滑，單桿桿ab質(zhì)量為質(zhì)量為m，電，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為距為L(zhǎng)，拉力，拉力F恒恒定定軌道水平光滑，單軌道水平光滑，單桿桿ab質(zhì)量為質(zhì)量為m，電，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距為距為L(zhǎng)，拉力，拉力F恒定恒定例例5 (15分分)如圖如圖946所示，兩根質(zhì)量同為所示，兩根質(zhì)量同為m、電阻同為、電阻同為R、長(zhǎng)度同為、長(zhǎng)度同為l的導(dǎo)體棒，用兩條等長(zhǎng)的、的導(dǎo)體棒，用兩條等長(zhǎng)的、質(zhì)量和電阻均可忽略的長(zhǎng)直導(dǎo)線連接后，放在距地質(zhì)量和電阻均可忽略的長(zhǎng)直導(dǎo)線連接后，放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，兩根導(dǎo)體棒均與面足夠高的光滑絕緣水平桌面上，兩根導(dǎo)體棒均與桌邊緣平行，一根在桌面上另一根移動(dòng)到靠在桌桌邊緣平行，一根在桌面上另一根移動(dòng)到靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上。整個(gè)空間存在水平向右的勻子的光滑絕緣側(cè)面上。整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開(kāi)始時(shí)兩棒靜止，自由釋。開(kāi)始時(shí)兩棒靜止，自由釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知兩條導(dǎo)線除桌邊緣拐彎處外其放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知兩條導(dǎo)線除桌邊緣拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài)，導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無(wú)摩擦。余部位均處于伸直狀態(tài)，導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無(wú)摩擦。求：求：圖圖946 (1)剛釋放時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大??；(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的速度大??；(3)若從開(kāi)始下滑到剛穩(wěn)定時(shí)通過(guò)橫截面的電荷量為q。求該過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱。1 (2015江蘇單科江蘇單科)如圖如圖947所示，用天平所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。下列各選項(xiàng)所示的載測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是失去平衡的是隨堂鞏固課后訓(xùn)練課后訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo)能力達(dá)標(biāo)圖圖947解析解析天平處于平衡狀態(tài)，說(shuō)明線圈受到的重天平處于平衡狀態(tài)，說(shuō)明線圈受到的重力和安培力的合力等于兩側(cè)砝碼重力差，根據(jù)安培力和安培力的合力等于兩側(cè)砝碼重力差，根據(jù)安培力公式力公式FBIL，知選項(xiàng)，知選項(xiàng)A中線圈在磁場(chǎng)中有效長(zhǎng)度中線圈在磁場(chǎng)中有效長(zhǎng)度最大，所受安培力最大，磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，安培最大，所受安培力最大，磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，安培力變化最大，天平最容易失去平衡，選項(xiàng)力變化最大，天平最容易失去平衡，選項(xiàng)A符合題意。符合題意。答案答案A2 (2013安徽理綜安徽理綜)如圖如圖948所示，足夠長(zhǎng)所示，足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37，寬度為，寬度為0.5 m，電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1 。一。一導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2 kg，接入電，接入電路的電阻為路的電阻為1 ，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T。將導(dǎo)體棒。將導(dǎo)體棒MN由靜由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)速度以及小燈泡消耗的電功率分別的運(yùn)動(dòng)速度以及小燈泡消耗的電功率分別為為(重力加速度重力加速度g取取10 m/s2，sin 370.6)圖圖948A2.5 m/s1 WB5 m/s1 WC7.5 m/s9 W D15 m/s9 W答案B3(多選多選) (2016南京模擬南京模擬)如圖如圖949所示，相所示，相距為距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為夾角為，上端接有定值電阻，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為率恒為P，導(dǎo)體棒最終以，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為電阻，重力加速度為g。下列選項(xiàng)正確的是。下列選項(xiàng)正確的是圖圖949答案AC4如圖如圖9410所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為距為L(zhǎng)，直導(dǎo)線，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，良好，整個(gè)裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電容器的電容為。電容器的電容為C，除電阻，除電阻R外，外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)給導(dǎo)線導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，一初速度，使導(dǎo)線使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度以速度v向向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)圖圖9410解析解析當(dāng)導(dǎo)線當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN產(chǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，無(wú)電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒(méi)有電壓，電容不放電，無(wú)電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒(méi)有電壓，電容器兩極板間的電壓為器兩極板間的電壓為UEBLv，所帶電荷量，所帶電荷量QCU CBLCBLv，故，故A、B錯(cuò)，錯(cuò)，C對(duì)；對(duì)；MN勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因無(wú)電流而不受安培力，故拉力為零，無(wú)電流而不受安培力，故拉力為零，D錯(cuò)。錯(cuò)。答案答案C