高中物理课堂同步系列二每日一题电磁感应中的力问题含解析新人教版选修.doc

电磁感应中的力学问题

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如图所示,水平面内固定两对足够长的平行光滑导轨,左侧两导轨间的距离为2L,右侧两导轨间的距离为L左、右两部分用导线连接,左、右侧的两导轨间都存在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。两均匀的导体棒ab和cd分别垂直放在左、右两侧的导轨上,a b棒的质量为2m、有效电阻为2r,而cd棒的质量为m、有效电阻为r,其他部分的电阻不计。原来两棒都处于静止状态,现给以棒一大小为I0、方向平行导轨向右的冲量使ab棒向右运动,在达到稳定状态时,两棒均未滑出各自的轨道。求:

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(1)cd棒中的最大电流I m;

(2)cd棒的最大加速度;

(3)两棒达到稳定状态肘,各自的速度。

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【参考答案】(1)(2)(3)

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(3)当两棒中感应电动势大小相等时系统达到稳定状态,有

由ab棒与cd棒中感应电流大小总是相等,可知安培力对ab棒与cd棒的冲量大小关系为

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根据动量定理对ab棒有

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