电磁感应中动量定理和动量守恒定律地运用

高考物理电磁感应中动量定理和动量守恒定律的运用

⑵如图2所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为 L 的区域内，现有一个边

长为a (a < L )的正方形闭合线圈以初速度 V 0垂直磁场边界滑过磁场后，速度为

v(v < v °)，那么线圈

A.完全进入磁场中时的速度大于( v °+v ) /2 H —

B.完全进入磁场中时的速度等于( v

0+v ) /2

XXX

C 完全进入磁场中时的速度小于(

v °+v )

/2

X 乂

X ： XXX ：

D.以上情况均有可能 :•:

图2

5:如图所示，光滑导轨 EF 、GH 等高平行放置，EG 间宽度为FH 间宽度的3倍，导轨右侧水平且处 于竖直向

上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高。 ab 、cd 是质量均为m 的金属棒，现让ab 从离水平轨道h 高处由静止下滑，设导轨足够长。试求： (1)ab 、cd 棒的最终速度；(2)全过程中感应电流产生的焦耳

热。

(3)在水平光滑等距的金属导轨上有一定值电阻 R 导轨宽d 电阻不计，导体棒AB 垂直于导轨放置，质量

为m ,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中 ，磁感应强度为B.现给导体棒一水平初速度 v 0

,求AB 在导轨上滑行的距离.

(1)如图1所示，半径为r 的两半圆形光滑金属导轨并列竖直放置，在轨道左侧上方 MN 间接有阻值 为R o 的电阻，整个轨道处在竖直向下的磁感应强度为

R o 质量为m 的金属棒ab 从MN 处由静止释放经时间 (1) 棒从ab 到cd 过程中通过棒的电量。 (2) 棒在cd 处的加速度。 B 的匀强磁场中， t 到达轨道最低点 两轨道间距为 cd 时的速度为 L , 一电阻也为 v,不计摩擦。求:

(4)如图3所示,在水平面上有两条导电导轨 MN 、PQ,导轨间距为d ，匀强磁场垂直于导轨所在的平面

向里，磁感应强度的大小为 B ，两根完全相同的金属杆

1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上，且与导

轨垂直。它们的电阻均为 R,两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆的摩擦不计。杆

1以初速度

V 0滑向杆2，为使两杆不相碰，则杆 2固定与不固定两种情况下，最初摆放两杆时的最少距离之比为： A.1:1 B.1:2 C.2:1

D.1:1

7、:两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度

B=0.5T 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=0.50 Q 。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=1.37 m/s 2

,求此时两金属杆的速度各为多少？

9、如图，相距L 的光滑金属导轨，半径为R 的1/4圆弧部分竖直放置、 直的部分固定于水平地面， MNQP 范围内有方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场.金属棒 ab 和cd 垂直导轨且接触良好，cd 静 止在磁场中，ab 从圆弧导轨的顶端由静止释放， 进入磁场后与cd 没有接触.已知ab 的质量为m 电 阻为r , cd 的质量为3m 电阻为r .金属导轨电阻不计，重力加速度为 g . (1) 求：ab 到达圆弧底端时对轨道的压力大小 (2) 在图中标出ab 刚进入磁场时cd 棒中的电流方向 (3) 若cd 离开磁场时的速度是此刻 ab 速度的一半，

求：cd 离开磁场瞬间，ab 受到的安培力大小

6、：如图所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨，置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两根质量 相同的导体棒a 和b ，与导轨紧密接触且可自由滑动。先固定 a ,释放b ，当b 的速度达到10m/s 时， 再释放a ，经过1s 后，a 的速度达到12m/s ，则(1)此时b 的速度大小是多少？ ( 2)若导轨很长，a 、 b 棒最后的运动状态。 8.( 12丰台期末12分)如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为 L ，导轨上平行放置两根导体棒 ab 和cd ，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为 m 电阻均为R,

其它电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为

擦的滑行。开始时，导体棒cd 静止、ab 有水平向右的初速度 v o ,两导体棒在运动中始终不接触。 开始时，导体棒 ab 中电流的大小和方向；

从开始到导体棒 cd 达到最大速度的过程中，矩形回路产生的焦耳热； 3

当ab 棒速度变为

v o 时，cd 棒加速度的大小。

4

B ，导体棒均可沿导轨无摩 求: (1) (2) (3)

(3)两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。

10、( 20分)如图所示，电阻均为R的金属棒a. b, a棒的质量为m b棒的质量为M放在如图所示光滑的轨道的水平部分，水平部分有如图所示竖直向下的匀强磁场，圆弧部分无磁场，且轨道足够长；开始给a棒一水平向左的的初速度v o,金属棒a. b与轨道始终接触良好.且a棒与b棒始终不相碰。请问：12. (20分)如图所示，宽度为L的平行光滑的金属轨道，左端为半径为r i的四分之一圆弧轨道，右端为半径为「2的半圆轨道，中部为与它们相切的水平轨道。水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖

11.(18分)如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距

部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为

边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2 m，电阻为r，棒cd的质量为m,电阻为r。重力加速度为g。开始棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒

与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为

(1)棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小;

(2)棒cd在水平导轨上的最大加速度；

13•两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，

如图所示放置，间距为d=100cm,在左端斜轨道部分高

h=1.25m处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆A. b电阻R=2 Q，F b=5Q，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度B=2T。现杆b以初速度v°=5m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a,杆a滑到水平轨道过程中，通过杆b的平均电流为0.3A ; a下滑到水平轨道后，以a下滑到水平轨道时开始计时，A. b运动图象如图所示(a运动方向为正)，其

中m=2kg，m=1kg，g=10m/s，求

(1 )杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v;

(1)当a. b在水平部分稳定后，速度分别为多少？损失的机械能多少?

(2)设b棒在水平部分稳定后，冲上圆弧轨道，返回到水平轨道前，a棒已静止在水平轨道上，且b 棒与a棒不相碰，然后达到新的稳定状态，最后a，b的末速度为多少?

(3)整个过程中产生的内能是多少直向上的匀强磁场。一根质量为m的金属杆a置于水平轨道上，另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下，当b滑入水平轨道某位置时，a就滑上了右端半圆轨道最高点(b始终运动且a、b未相撞)，并且a在最高点对轨道的压力大小为mg此过程中通过a的电荷量为q，a、b棒的电阻分别为R、艮，其余部分电阻不计。在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中，求：

(1)在水平轨道上运动时b的最大加速度是多大？

(2)自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统

产生的焦耳热是多少？

(3)a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是多大?

L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的1/4圆弧

B,方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面

ab

3: 1。求:

b

B