湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 双棒切割模型与运用（A班）新人教版VIP免费

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理优质预习全案双棒切割模型与运用（A班）新人教版两棒产生焦耳热之比：（典型例题）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示，两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0（见图）。若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热量是多少。（2）当ab棒的速度变为加速度的时，cd棒的加速度是多少？2.不受外力作用下不等长双棒切割的分析如图所示，导轨光滑，两棒垂直导轨放置，1棒以初速度v0向右运动（导轨电阻不计）（1）电路特点：棒1相当于电源;棒2受安培力而起动,运动后产生反电动势.（2）电流特点：（3）两棒运动情况：在安培力作用下，棒1减速、棒2加速，回路中电流变小；最终当Bl1v1=Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动，此时两棒速度不同。（4）动量规律：安培力不是内力，两棒合外力不为零，系统动量不守恒。（5）两棒最终速度：任一时刻两棒中电流相同，两棒受到的安培力大小之比为：整个过程中两棒所受安培力冲量大小之比：对棒1：对棒2：结合：可得：（7）能量转化情况：系统动能→电能→内能（8）流过某一截面的电量：由动量定理可得（典型例题）在如图所示的水平导轨上（摩擦、电阻忽略不计），有竖直向下的匀强磁场，1212211RRvBlvBlI磁感强度B，导轨左端的间距为L1=4L0，右端间距为L2=L0。今在导轨上放置AC，DE两根导体棒，质量分别为m1=2m0，m2=m0，电阻R1=4R0，R2=R0。若AC棒以初速度V0向右运动，求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC，以及通过它们的总电量q。3．受外力作用时等长双棒切割的分析：如图所示，导轨光滑，两棒垂直导轨放置，现用一个恒力F水平作用于棒2（导轨电阻不计）（1）电路特点：棒2相当于电源;棒1受安培力而起动.（2）运动分析：棒2做加速度不断减小的加速运动，棒1做加速度不断增大的加速运动，当a2＝a1时，v2-v1恒定，I恒定，安培力FB恒定，两棒一起以相同的加速度匀加速运动，稳定的速度差为回路提供电流，使1棒受安培力而维持加速度（3）稳定时的速度差求解（典型例题）1．如图所示，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，导轨电阻忽略不计．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＝1.37m／s2，问此时两金属杆的速度各为多少?2.如图所示，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为12mm、和1R2、R,两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为，已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度0v沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率．4.受外力作用时不等长双棒切割的分析（典型例题）如图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，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平面(纸面)向里．导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为L1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为L2，x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触．两杆与导轨构成的回路的总电阻为R．F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力．已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率．巩固训练1.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水...