动量定理与电磁感应的综合应用
姓名:____________【例题精讲】例1:如图所示,水平面上有两根相距05m足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R3Ω的定值电阻;有一质量m01kg,长L05m,电阻r1Ω的导体棒ab,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B1T,在t0s开始,使ab以v010ms的初速度向右运动,直至ab停止,求:1t0时刻,棒ab两端电压;2整个过程中R上产生的总热量是多少;3整个过程中ab棒的位移是多少
针对训练11:如图所示,两条相距L的光滑平行金属导轨位于同一竖直面纸面内,其上端接一阻值为R的电阻;在两导轨间OO′下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自OO′位置释放,向下运动距离d后速度不再变化。棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计1求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热2棒ab从静止释放经过时间t0下降了05d,求此时刻的速度大小。
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f针对训练12:(浙江2015年4月选考)如图所示,质量m=30×10-3kg的“”型金属细框竖直放置在两水银槽中,“”型框的水平细杆CD长l=020m,处于磁感应强度大小B1=10T、方向水平向右的匀强磁场中,有一匝数
=300匝、面积S=001m2的线圈通过开关K与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图所示。
1求0~010s线圈中的感应电动势大小;2t=022s时闭合开关K,若细杆CD所受安培力方向竖直向上,判断CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向;3t=022s时闭合开关K,若安培力远大于重力,细框跳起的最大高度h=020m,求通过细杆CD的电荷量。
针对训练13:(浙江2017年11月选考)所图所示,匝数N100、截面积s10×102m2、电阻r015Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B1,其变化率k080Ts。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距d020m的竖直导轨,下端连接阻值R050Ω的电阻。一根阻值也为050Ω、质量m10×102kg的导体棒ab搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的不随时间变化的匀强磁场B2。接通开关S后,棒对挡条的压力恰好为零。假设棒始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。(1)求磁感应强度B2的大小,并指出磁场方向;(2)断开开r