随笔分类 -  HSPH.高中物理之电磁学之电磁单棒

摘要：高中物理/电磁学/安培力 （用微元法和微积分解决经典磁场单棒行程问题） 如图所示,一水平放置的光滑平行导轨上放一质量为m的金属杆,导轨的一端连接一阻值为R的电阻,其它部分电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,现给金属杆一个水平向右的初速度Vo,然后任其运动,如导轨足够長,求金属杆在导轨上运动的最大距离? 阅读全文

摘要：高中物理/电磁单棒/微积分 如图所示,一水平放置的光滑平行导轨上放一质量为m的金属杆，导轨的一端连接一阻值为尺的电阻,其它部分电阻不计，有磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,现给杆以初速Vo,然后任其运动,试研判杆速度的衰减规律。 阅读全文

摘要：高中物理/电磁单棒经典基础题型 如图所示,两水平放置的平行光滑导轨处于垂直导轨平面的匀强磁场中。磁感应强度为IB=1T,ab间的距离为L=0.5m。金属棒ab可沿导轨向右滑动,摩擦不计。ab的质量为m=0.4kg,电阻为r=0.1Ω,开始时静止于cd右侧1m处,外接电阻的阻值为R=0.4Ω。若金属棒ab在恒力F=5N作用下从静止开始滑动。经过距离s=6m后撤去外力,此时金属棒已经达到最大速度. (1)电路中相当于电源的是___,___为电源正极; (2)达到最大速度时,导体棒所受的安培力; (3)达到最大速度时,通过导体棒的感应电流; (4)达到最大速度时,导体棒产生的感应电动势; (5)达到最大速度时,导体棒ab两点的电压; (6)金属棒所能达到的最大速度; (7)金属棒的速度为5m/s时,金属棒的加速度; (8)达到最大速度时,金属棒消耗的电功率. 答案： (1)ab,a; (2)5N; (3)10A; (4)5V; (5)4V; (6)10m/s; (7)6.25m/s^2; (8)40W. 阅读全文

摘要：高中物理/电磁单棒 【问题】 如图甲所示，平行金属导轨AD、CE倾斜固定放置，导轨间距L=1m，导轨平面与水平面之间的夹角θ=37°，导轨下端连接阻值R=0.3Ω的电阻，导轨电阻不计。 将质量为m=0.5kg，长为1m，电阻为r=0.2Ω的金属棒ab垂直放在导轨上，并将其锁定，金属棒离导轨下端的距离d=1m。 导轨处于垂直于导轨平面向上的磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图乙所示。t=0时刻解除金属棒的锁定，金属棒先未动；t=1s时金属棒才开始下滑，设最大静摩檫力等于滑动摩檫力，金属棒沿导轨向下运动到达导轨底端前已达最大速度。金属棒与导轨始终接触良好，取重力加速度g=10m/s^2.求： （1）金属棒与导轨间的动摩擦因素μ； （2）金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度Vm大小和此时金属棒ab两端电压Uab； （3）从t=0时刻至导体棒ab运动到导轨最底端的过程中，导体棒中产生的焦耳热； 【答案】 μ=0.25 Vm=1m/s，Uab=0.6V Qr=1.5J 阅读全文

摘要：如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，MP两点间有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。导轨和金属杆之间的动摩擦系数为μ，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，当达到最大速度时，其下落的高度为h。 求： （1）电阻R上产生的热量Q； （2）这个过程中安培力的冲量； （3）这个过程中金属杆的运动时间； 阅读全文