第二十二讲 电磁感应与动量结合电磁感应与动量的结合主要有两个考点:对与单杆模型,则是与动量定理结合。例如在光滑水平轨道上运动的单杆(不受其他力作用),由于在磁场中运动的单杆为变速运动,则运动过程所受的安培力为变力,依据动量定理,而又由于,,,由以上四式将流经杆电量 q、杆位移 x 及速度变化结合一起。对于双杆模型,在受到安培力之外,受到的其他外力和为零,则是与动量守恒结合考察较多一、安培力冲量的应用例 1:★★如图所示,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( B )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.以上情况均有可能分析:进入和离开磁场的过程分别写动量定理(安培力的冲量与电荷量有关,电荷量与磁通量的变化量有关,进出磁场的安培力冲量相等)点评:重点考察了安培力冲量与电荷量关系。例 2:★★★如图所示,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1固定两种情况下,最初摆放两杆时的最少距离之比为( C ) A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:1 分析:列两次动量定理,根据电荷量计算位移。二、动量守恒与动量定理在电磁感应中的应用例 3:★★★如图所示,两根平行的光滑金属导轨 MN、PQ 放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为 l,电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒 a 与 b 的质量均为 m,电阻值分别为 Ra=R,Rb=2R。b 棒放置在水平导轨上足够远处,a 棒在弧形导轨上距水平面 h 高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为 g。(1)求 a 棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向。(2)求最终稳定时两棒的速度大小。(3)从 a 棒开始下落到最终稳定的过程中,求 b 棒上产生的内能。例 4:★★★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...