电磁感应中动量定理和动量守恒的运用.doc

. . 电磁感应中动量、能量关系的运用 1.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v0垂直磁场边界滑过磁场后.速度为v(v﹤v0).那么线圈 （ ） 　A.完全进入磁场中时的速度大于（v0+v）/2 　B.完全进入磁场中时的速度等于（v0+v）/2 　C.完全进入磁场中时的速度小于（v0+v）/2 　D.以上情况均有可能 2.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v0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 3.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。 4.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。 5.两根平行的金属导轨.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=0.50Ω。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/s2.求此时两金属杆的速度各为多少？ 6.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B.导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时.导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度v0.两导体棒在运动中始终不接触。求： （1）开始时.导体棒ab中电流的大小和方向； （2）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v0时.cd棒加速度的大小。 BabcdR7. 如图所示.电阻不计的两光滑金属导轨相距L.放在水平绝缘桌面上.半径为R的1/4圆弧部分处在竖直平面内.水平直导轨部分处在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场中.末端与桌面边缘平齐。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. B a b c d R （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； （3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。 8.如图所示.宽度为L的平行光滑的金属轨道.左端为半径为r1的四分之一圆弧轨道.右端为半径为r2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R1、R2.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： r1 r1 b a r2 B （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？ 9.如图所示.两根间距为L的金属导轨MN和PQ.电阻不计.左端向上弯曲.其余水平.水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场I.右端有另一磁场II.其宽度也为d.但方向竖直向下.磁场的磁感强度大小均为B。有两根质量均为m