電磁感應中的雙動式導軌問題

1、電磁感應中的雙動式導軌問題電磁感應中的雙動式導軌問題一、等間距水平導軌，無水平外力作用一、等間距水平導軌，無水平外力作用（安培力除外，下同）例1兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為。導軌上面橫放著兩根導體棒和，構成矩形回路，如圖所示。兩根導體棒的質量皆為，電阻皆為，回路中其余部分的電阻可不計。在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為。設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時，棒靜止，棒有指向棒的初

2、速度。若兩導體棒在運動中始終不接觸，求：（1）在運動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？（2）當棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r，棒的加速度是多少？解析解析棒向棒運動時，兩棒和導軌構成的回路面積變小，磁通量變小，于是產(chǎn)生感應電流。棒受到與其運動方向相反的安培力而做減速運動，棒則在安培力的作用下向右做加速運動。只要棒的速度大于棒的速度，回路總有感應電流，棒繼續(xù)減速，棒繼續(xù)加速，直到兩棒速度相同后，回路面積保持不變，不產(chǎn)生感應電流，兩棒以相同的速度做勻速運動。

3、（1）從開始到兩棒達到相同速度的過程中，兩棒的總動量守恒，有，根據(jù)能量守恒定律，整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱。（2）設棒的速度變?yōu)闀r，棒的速度為，則由動量守恒可知得，此時棒所受的安培力。由牛頓第二定律可得：棒的加速度。二、不等間距水平導軌，無水平外力作用二、不等間距水平導軌，無水平外力作用例3兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感強度的勻強磁場與導軌所在平面垂直，導軌的電阻很小，可忽略不計。導軌間的距離，兩根質量均為的平行金屬桿甲、乙可

4、在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為。在時刻，兩桿都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)有一與導軌平行，大小為0.20N的恒力作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動。經(jīng)過，金屬桿甲的加速度為，求此時兩金屬桿的速度各為多少？解析解析設任一時刻兩金屬桿甲、乙之間的距離為，速度分別為和，經(jīng)過很短時間，桿甲移動距離，桿乙移動距離，回路面積改變由法拉第電磁感應定律，回路中的感應電動勢：回路中的電流：桿甲的運動方程：由于作用于桿甲和桿乙的