水平方向?qū)к墕?wèn)題討論(教師)

1、水平方向?qū)к墕?wèn)題討論水平方向?qū)к墕?wèn)題討論1.如圖所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，它們圍成的矩形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2，回路的總電阻為R。從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=kt，那么在t為多大時(shí)，金屬棒開(kāi)始移動(dòng)？分析：由=kL1L2可知，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定的，電流大小也是恒定的，但由于安培力F=BIL∝B=kt∝t，隨時(shí)間的增大，安培力也將隨時(shí)間增

2、大。當(dāng)安培力增大到等于最大靜摩擦力時(shí)，ab將開(kāi)始向左移動(dòng)。這時(shí)有：2.2.水平固定放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開(kāi)始時(shí)ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個(gè)過(guò)程(AC)A安培力對(duì)ab棒所做的功不相等B電流所做的功相等C產(chǎn)生的總內(nèi)能相等D通過(guò)ab棒的電量相等3如圖所示：寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)

3、強(qiáng)度B=1T，框架導(dǎo)軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直），當(dāng)棒的電阻R產(chǎn)生熱量Q=5.8J時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程中，通過(guò)棒的電量q=2.8C（框架電阻不計(jì)，g取10ms2）。問(wèn)：（1）ab棒達(dá)到的穩(wěn)定速度多大？（2）ab棒從靜止到穩(wěn)定速度的時(shí)間多少？解：解：（1）FvP?…①（1分）BILF＝

4、安…②（1分）RBLvI?…③（1分）棒穩(wěn)定時(shí)：μmgFF安??…④（1分）由①②③④聯(lián)立解得smv2?（1分）度、粗細(xì)、材料均與ab邊相同的電阻絲PQ架在線框上，并受到與ab邊平行的恒定水平力F的作用從ad邊滑向bc邊。PQ在滑動(dòng)中與線框接觸良好，P和Q與邊框間的動(dòng)摩擦因素均為?。電阻絲PQ的質(zhì)量為m。當(dāng)PQ滑過(guò)2L5的距離時(shí)，PQ的加速度為a，求：（1）此時(shí)通過(guò)aP段電阻絲的電流；（2）從開(kāi)始到此時(shí)過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱。解析：

5、解析：（1）設(shè)加速度為a時(shí)，PQ中的電流為I，aP中的電流為apI，由牛頓第二定律：mamgBILF????得BLmamgFI????由電路的并聯(lián)關(guān)系得：IIap53?所以BLmamgFIap5)(3????（2）設(shè)加速度為a時(shí)，棒PQ的速度為v。外電路的電阻：RRRR25122532R522?????外RBLvRRBLvRBLvI37252512????BLmamgFRBLvI?????37252225)(37LBRmamgFv???

6、?整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，而02152522??????mvQLmgLF?所以44221250)(13695252LBmamgFmRmgLFLQ???????6.在水平桌面上，一個(gè)面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖⑴所示.0~1s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向下.圓形金屬框與一個(gè)水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一