高考物理專題復習 9雙桿問題（一）課件 新人教版.ppt

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電磁感應的雙桿問題,聯(lián)系兩桿的物理量是什么？,電流,雙桿問題分為兩種情況： 一是“假雙桿”，甲桿靜止，乙桿運動 二是兩桿都在動,1、豎直放置的平行光滑導軌,其電阻不計，磁場方向如圖所示，磁感強度B=0.5T，導體ab及cd長均為0.2m，電阻均為0.1Ω，重均為0.1N，現(xiàn)用力向上推動導體ab，使之勻速上升(與導軌接觸良好)，此時，c d 恰好靜止不動，那么ab上升時，下列說法正確的是（ ） A．a(chǎn)b 受到的推力大小為0.2N B．a(chǎn)b 向上的速度為2m/s C．在2s 內，推力做功轉化的電能是0.4J D．在2s 內，推力做功為0.6J,A B C,2．兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。 整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌勻速運動時，cd桿也正好 以某一速度向下做勻速運動。 設運動過程中金屬細桿ab、cd 與導軌接觸良好。重力加速度 為g。求：,(1)ab桿勻速運動的速度v1；(2)ab桿所受拉力F， (3)ab桿以v1勻速運動時，cd桿 以v2(v2已知)勻速運動，則在cd桿向下運動h過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？,解：,(1)ab桿向右運動時，ab桿中產(chǎn)生的感應電動勢方向為a→b，大小為E=BLv1,cd桿中的感應電流方向為d→c. cd桿受到的安培力方向水平向右,安培力大小為,cd桿向下勻速運動，有 mg=μF安 ②,解①、②兩式，ab桿勻速運動的速度為,,,,題目,（2）ab桿所受拉力,（3）設cd桿以v2速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s 距離,整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功,3. 如圖所示，間距為L、光滑的足夠長的金屬導軌（金屬導軌的電阻不計）所在斜面傾角為α，兩根同材料、長度均為L、橫截面均為圓形的金屬棒CD、PQ放在斜面導軌上，已知CD棒的質量為m、電阻為R，PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍。磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，兩根勁度系數(shù)均為k、相同的彈簧一端固定在導軌的下端，另一端連著金屬棒CD。開始時金屬棒CD靜止?，F(xiàn)用一恒力平行于導軌所在平面向上拉金屬棒PQ，使金屬棒PQ由靜止開始運動，當金屬棒PQ達到穩(wěn)定時，彈簧的形變量與開始時相同，已知金屬棒PQ開始運動到穩(wěn)定的過程中，通過CD棒的電量為q，此過程可以認為CD棒緩慢地移動，已知題設物理量符合的關系式。求此過程中 ⑴CD棒移動的距離； ⑵PQ棒移動的距離； ⑶恒力所做的功。 （要求三問結果均用與重 力mg相關的表達式來表示。）,,3. 如圖所示，間距為L、光滑的足夠長的金屬導軌（金屬導軌的電阻不計）所在斜面傾角為α， 兩根金屬棒長度均為L，已知CD棒的質量為m、電阻為R，PQ棒的質量為4m、電阻為R/4。磁感應強度為B, 兩根彈簧勁度系數(shù)均為k, 開始時金屬棒CD靜止?，F(xiàn)用一恒力平行于導軌所在平面向上拉金屬棒PQ，使金屬棒PQ由靜止開始運動，當金屬棒PQ達到穩(wěn)定時，彈簧的形變量與開始時相同，已知金屬棒PQ開始運動到穩(wěn)定的過程中，通過CD棒的電量為q，此過程可以認為CD棒緩慢地移動，已知題設物理量符合的關系式。求此過程中 ⑴CD棒移動的距離； ⑵PQ棒移動的距離； ⑶恒力所做的功。 （要求三問結果均用與重 力mg相關的表達式來表示。）,,,,4．如圖所示，足夠長的兩根光滑導軌相距0.5 m豎直平行放置，導軌電阻不計，下端連接阻值為1Ω的電阻R，導軌處在勻強磁場B中，磁場的方向垂直于導軌平面向里，磁感應強度為0.8 T．兩根質量均為0.04kg、電阻均為0.5Ω的水平金屬棒ab和cd都與導軌接觸良好，金屬棒ab用一根細繩懸掛，細繩允許承受的最大拉力為0.64N，現(xiàn)讓cd棒從靜止開始落下，直至細繩剛好被拉斷，在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2J，g取10m/s2．求： （1）此過程中ab棒和cd棒上分別產(chǎn)生的熱量Qab和Qcd． （2）細繩被拉斷時，cd棒的速度v． （3）細繩剛要被拉斷時，cd棒下落的高度h．,