高考物理二轮专题复习：电磁感应中“单、双棒”问题归类例析 <br /> <br />一、单棒问题： <br /> 1.单棒与电阻连接构成回路： <br />例1、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、阻值为R／2的金属导线ab垂直导轨放置 <br />（1）若在外力作用下以速度v向右匀速滑动，试求ab两点间的电势差。 <br />（2）若无外力作用，以初速度v向右滑动，试求运动过程中产生的热量、通过ab电量以及ab发生的位移x。 <br /> <br /> <br /> <br /> <br />2、杆与电容器连接组成回路 <br />例2、如图所示, 竖直放置的光滑平行金属导轨, 相距l , 导轨一端接有一个电容器, 电容量为C, 匀强磁场垂直纸面向里, 磁感应强度为B, 质量为m的金属棒ab可紧贴导轨自由滑动. 现让ab由静止下滑, 不考虑空气阻力, 也不考虑任何部分的电阻和自感作用. 问金属棒的做什么运动？棒落地时的速度为多大？ <br /> <br /> <br />3、杆与电源连接组成回路 <br />例3、如图所示，长平行导轨PQ、MN光滑，相距m，处在同一水平面中，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．横跨在导轨上的直导线ab的质量m =0.1kg、电阻R =0.8Ω，导轨电阻不计．导轨间通过开关S将电动势E =1.5V、内电阻r =0.2Ω的电池接在M、P两端，试计算分析： <br />（1）在开关S刚闭合的初始时刻，导线ab的加速度多大？随后ab的加速度、速度如何变化？ <br />（2）在闭合开关S后，怎样才能使ab以恒定的速度υ =7.5m/s沿导轨向右运动？试描述这时电路中的能量转化情况（通过具体的数据计算说明）． <br /> <br /> <br /> <br />B <br />v0 <br />L <br />a <br />c <br />d <br />b <br />二、双杆问题： <br />1、双杆所在轨道宽度相同——常用动量守恒求稳定速度 <br />例4、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd <br /> <br />的初速度v0．若两导体棒在运动中始终不接触，求： <br />（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少． <br />（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？ <br /> <br />乙 甲 <br />F <br />例5、如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？ <br /> <br /> <br /> <br />2、双杆所在轨道宽度不同——常用动量定理找速度关系 <br />a <br />a/ <br />b <br />b/ <br />d <br />d/ <br />c <br />c/ <br />e <br />f <br />g <br />h <br />例6、如图所示，abcd和a/b/c/d/为水平放置的光滑平行导轨，区域内充满方向竖直向上的匀强磁场。ab、a/b/间的宽度是cd、c/d/间宽度的2倍。设导轨足够长，导体棒ef的质量是棒gh的质量的2倍。现给导体棒ef一个初速度v0，沿导轨向左运动，当两棒的速度稳定时，两棒的速度分别是多少？ <br /> <br /> <br /> <br /> <br />3、磁场方向与导轨平面不垂直 <br />F <br />θ <br />θ <br />B <br />a <br />b <br />d <br />c <br />e <br />f <br />1 <br />2 <br />例7、如图所示，ab和cd是固定在同一水平面内的足够长平行金属导轨，ae和cf是平行的足够长倾斜导轨，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。在水平导轨上有与导轨垂直的导体棒1，在倾斜导轨上有与导轨垂直且水平的导体棒2，两棒与导轨间接触良好，构成一个闭合回路。已知磁场的磁感应强度为B，导轨间距为L，倾斜导轨与水平面夹角为θ，导体棒1和2质量均为m，电阻均为R。不计导轨电阻和一切摩擦。现用一水平恒力F作用在棒1上，从静止开始拉动棒1，同时由静止开始释放棒2，经过一段时间，两棒最终匀速运动。忽略感应电流之间的作用，试求： <br />（1）水平拉力F的大小； <br />（2）棒1最终匀速运动的速度v1的大小。 <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />三、轨道滑模型 <br />例8、...
