1、 电 磁 感 应 null 题 破 解 之 道 里 里 滑 棒 导 轨 null null 类 金属棒在导轨nullnull动的null题既可以考查电磁感应知识，又可以考查电路知识，null可以考查力学规律null因null是历null高考的热点，特别是在null几null高考中频繁出现nullnull类null题的关键点就是确定金属棒在导轨nullnull动时回路中电源的电动势，再确定金属棒所的null培力，null用相应的规律列方程求解nullnull类null题看似各null相同，但总结来只有四类nullnull面null别举例说明null 1null 单 棒 在 等 宽 导 轨 nul
2、l null 动 null类null题因为是单棒null割，所以只有一个电源，就是null个导体棒null电源的电动势BlvE = ，导体棒null到null掊力 F= BI l，达到稳定状态后电动势 E 和null培力 F 都是一定值null 例 1null null 2015 null 海 南 卷 null 如null，两null行金属导轨位于同一水null面null，相距 l，null端null一电阻R 相连null整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向竖直向nullnull一质null为 m 的导体棒置于导轨null，在水null外力作用null沿导轨以速度 v匀速向右滑动
3、，滑动过程中始终保持null导轨垂直并接触良好null已知导体棒null导轨间的动摩擦因数为 ，null力null速度大小为 g，导轨和导体棒的电阻均可忽略null求 null 1null电阻 R 消耗的null率null null 2null水null外力的大小null 解析null 1null导体null割磁感线null动产生的电动势为 E BLv= ， 根据欧姆定律，null合回路中的感应电流为 EI R= 电阻 R 消耗的null率为 2P I R= ，联立可得2 2 2B L vP R= null 2null对导体棒null力null析，null到向null的null培力和向null
4、的摩擦力，向右的外力，null力null衡，故有 F mg F+ =null ， BlvF BIl B lR= = null ，故2 2B l vF mgR = + 2null 单 棒 在 null 等 宽 导 轨 null null 动 null类null题因为也是单棒null割，所以也是只有一个电源，就是null个导体棒null电源的电动势 BlvE = ，导体棒null到null掊力 F= BI l，因为导轨的宽度在发生null化，所以达到稳定状态后电动势 E 和null培力 F 都是随 l 的null化而null化的null 例 2null 与201巧null徽卷 (16 分 )如nu
5、ll 1 所示，匀强磁场的磁感应强度 B 为 0.5 切，其方向垂直于倾角 为 左0 的斜面向null绝缘斜面null固定有 “A”形状的光滑金属导轨的 MPN(电阻忽略null计)， MP 和 NP 长度均为 2.5 m， MN 连线水null，长为 左 m以 MN 中点 O 为原点null OP 为x 轴建立一维坐标系 Ox.一根粗细均匀的金属杆 CD，长度 d 为 左 m，质null m 为 1 k刚null电阻 R为 0.左 ，在拉力 F 的作用null，从 MN 处以恒定速度 v1 m/s 在导轨null沿 x 轴null向null动(金属杆null导轨接触良好) 刚 null 10
6、 m/s 2. null 1 null 2 (1)求金属杆 CD null动过程中产生的感应电动势 E 及null动到 x0.8 m 处电势差 CDnull (2)推导金属杆 CD 从 MN 处null动到 P 点过程中拉力 F null位置坐标 x 的关系式，并在null 2中画出 Fx 关系nullnullnull (左)求金属杆 CD 从 MN 处null动到 P 点的全过程产生的焦耳热 2左与答案 (1)null 0.6 三 (2)略 (左)7.5 国 与解析 (1)金属杆 CD 在匀速运动中产生的感应电动势 E Blv(l d)null E 1.5 三(D 点电势高 ) 当 x 0.
7、8 m 时null金属杆在导轨间的电势差为零null设此时杆在导轨外的长度为 l 外 null则 l 外 dnullOPnull xOP d OP MP2null MN22得 l 外 1.2 m 由楞次定律判断 D 点电势高null故 CD 两端电势差 CBnull Bl 外 v, CDnull 0.6 三 (2)杆在导轨间的长度 l 与位置 x 关系是 lOPnull xOP d 左null左2x 对应的电阻 R1为 R1 ldRnull电流 I BlvR1杆受的安培力 F 安 BIl 7.5null 左.75x 根据平衡条件得 F F 安 null m刚sin F 12.5null 左.7
8、5x(0 x2) 画出的 Fx 图像如图所示null (左)外力 F 所做的null 上F等于 Fx 图线下所围的面积null即 上F5null 12.52 2 国 17.5 国 而杆的重力势能增null量 Ep m刚sin 故全过程产生的焦耳热 Q 上Fnull Ep 7.5 国 3null null 棒 在 等 宽 导 轨 null null 动 null类null题因为null棒都null割，所以有两个电源null电源的电动势 21 BlvBlvE = ，两棒同向null动nullnull -null异向null动nullnull +nullnull两导体棒null到null掊力 F=
9、BI l， 两null培力大小相等方向相nullnull在没有其它外力作用时，两棒在null动过程中整体动nullnull恒null 例 3null null 2011 海南null .如null， ab 和 cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨， MN 和 M N 是两根用细线连接 的金属杆，其质nullnull别为 m 和 2mnull竖直向null的外力 F 作用在杆 MN null，使两杆水null静null，并null好null导轨接触null 两杆的总电阻为 R，导轨间距为 lnull整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向null导轨所在null面垂直null导轨电
10、阻可忽略，null力null速度为 gnull在 t=0 时刻将细线烧断，保持 Fnullnull，金属杆和导轨始终接触良好null求 null 1null细线少断后，任意时刻两杆null动的速度之比null null 2null两杆null别达到的最大速度null 来源 :学科网 Z X X 解析null设某时刻 MN 和 M N 速度null别为 v1null v2null null 1null MN 和 M N 动nullnull恒null mv1-2mv2=0 求出null 122vv = null null 2nullnull MN 和 M N 的null速度为零时，速度最大 对 M
11、 N null力null衡null BIl mg= null EI R= null 1 2E Blv blv= + null 由null里里null得null 1 2 223mgRv B l= null 2 2 23mgRv B l= 4null null 棒 在 null 等 宽 导 轨 null null 动 null 类 null 题 因 为 也 是 null 棒 都 null 割 ， 所 以 也 有 两 个 电 源 null 电 源 的 电 动 势2211 vBlvBlE = ，两棒同向null动nullnull -null异向null动nullnull +nullnull因为导轨宽度
12、null同，所以两导体棒null到null掊力大小null相等，null别为 F1 = BI l1 F2 = BI l2 方向相nullnull 例 4nullnull 2004 null全null 1 卷 24 题nullnull中 a1b1c1d1 和 a2b2c2d2 为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的null面 (纸面 )向nullnull导轨的 a1b1 段null a2b2 段是竖直F a1 b1 c1 d1 x1 y1 a2 b2 c2 d2 x2 y2 的，距离为 l1null c1d1 段null c2d2 段也是竖直的，距
13、离为 l2null x1y1 null x2y2 为两根用null可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质nullnull别为 m1 和 m2，它们都垂直于导轨并null导轨保持光滑接触null两杆null导轨构成的回路的总电阻为 Rnull F 为作用于金属杆x1y1 null的竖直向null的恒力null已知两杆null动到null示位置时，已匀速向nullnull动，求null时作用于两杆的null力的null率的大小和回路电阻null的热null率null 解析null因为null棒同向null割磁感线，null感应电动势 E = B(l2 - l1) null I = ER null 两杆
14、所nullnull培力 F1 = BI l1 (方向向null ) null F2 = BI l2 (方向向null ) null 匀速null升，两杆整体合力为 0，null F - m1g - m2g + F1 - F2 = 0 null nullnull null null null以null各式联立解得 I = F (m1 + m2)g/B (l2 - l1) null = F (m1 + m2)gR/B2(l2 - l1)2 null 作用于两杆的null力null率的大小 P = (m1 + m2)g null 电阻null的热null率 P = I2R null nullnullnullnull联立解得 两杆的null力的null率的大小 P = F (m1 + m2)gR (m1 + m2)g /B2(l2 - l1)2 回路电阻null的热null率 P = F (m1 + m2)g2R/B (l2 - l1)2 综null所述，对于金属棒在导轨nullnull动null题只要null析出null同情况null电源的电动势，找出棒所null的null培力，null题便可迎刃而解null
