首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
电磁感应现象中的切割类问题
> 正文
返回
打印
如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。现给导体
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成
角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。现给导体棒沿导轨向上的初速度v
0
，经时间t
0
导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为
。已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用。求：
（1）导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；
（2）导体棒在底端开始运动时的加速度大小；
（3）导体棒上升的最大高度。
◎ 答案
解：（1）据能量守恒，得△E=
mv
0
2
－
m（
）
2
=
mv
0
2
（2）在底端，设棒上电流为I，加速度为a，由牛顿第二定律，则：（mgsinθ+BIL）=ma
1
由欧姆定律，得I=
，E=BLv
0
由上述三式，得a
1
=gsinθ +
∵棒到达底端前已经做匀速运动
∴mgsinθ=
代入，得a
1
=5gsinθ
（3）选沿斜面向上为正方向，上升过程中的加速度，上升到最高点的路程为S
a=－（gsinθ+
）
取一极短时间△t，速度微小变化为△v，由△v=a△t，得
△v=－（gsinθ△t+B
2
L
2
v△t/mR）
其中，v△t=△s
在上升的全过程中：∑△v=－（gsinθ∑△t+B
2
L
2
∑△s/mR）
即0－v
0
=－（t
0
gsinθ+B
2
L
2
S/mR）
∵H=S·sinθ，且gsinθ=
∴H=（v
0
2
－gv
0
t
0
sinθ）/4g
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。现给导体…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的切割类问题】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/452719.html
十二生肖
十二星座
角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。现给导体棒沿导轨向上的初速度v0，经时间t0导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为
。已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用。求： 
mv02－
m（
）2=
mv02 
，E=BLv0 
）