金属棒
- 高三物理一轮复习阶段检测A 卷(必修第三册和选择性必修第二册)参考答案与提示
ACD 提示:金属棒a向左运动时,回路中产生沿顺时针方向的感应电流,金属棒a受到向右的安培力,金属棒b也受到向右的安培力,两金属棒受力等大同向(均水平向右),所以两金属棒组成的系统所受合外力不为零,系统的动量不守恒,选项A 正确。金属棒a向左做减速运动,金属棒b向右做加速运动,两金属棒的速度差逐渐减小,回路中的感应电动势和感应电流变小,金属棒a做加速度减小的减速运动,金属棒b做加速度减小的加速运动,当二者速度大小相等时,穿过回路的磁通量不变,不再产生感应电
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年11期2023-11-24
- 高三物理一轮复习阶段检测B卷(必修第三册和选择性必修第二册)参考答案与提示
ACD 提示:金属棒从aa'位置运动到最低位置bb'处的过程中,水平分速度(有效切割速度)逐渐增大,根据E=BLv可知,金属棒产生的感应电动势增大,则通过电阻R的电流逐渐增大;金属棒从最低位置bb'运动到cc'处的过程中,水平分速度(有效切割速度)逐渐减小,根据E=BLv可知,金属棒产生的感应电动势减小,则通过电阻R的电流逐渐减小。因此金属棒经过最低位置bb'处时,通过电阻R的电流最大,选项A 正确。根据右手定则可知,金属棒经过最低位置bb'处时,通过金属
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年11期2023-11-24
- 高三物理一轮复习阶段检测A 卷(必修第三册和选择性必修第二册)
B,a、b两根金属棒的质量分别为m1、m2,电阻均为R,两金属棒与导轨垂直,分别位于两磁场区域内。现突然给金属棒a一个水平向左的初速度v0,在两金属棒达到稳定的过程中,下列说法正确的是( )。图7A.两金属棒组成的系统的动量不守恒B.金属棒a做加速度减小的减速运动,金属棒b做加速度增大的加速运动,最终两者的速度之差恒定不变C.金属棒a克服安培力做功的功率大于金属棒a的发热功率D.从开始运动到两金属棒达到稳定的过程中, 流经金属棒a的总电荷量为三、实验题9.
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年11期2023-11-24
- “双棒”在磁场中运动问题分类剖析
上垂直放置两根金属棒,在整个导轨平面内有竖直向下的匀强磁场,其俯视图如图2所示。已知两导轨间的距离d=0.2 m,匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,两根金属棒的电阻均为r=0.25 Ω,回路中其余部分的电阻不计。两根金属棒在平行于导轨的拉力作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小均为v=5 m/s,两根金属棒与导轨接触良好,不计金属棒与导轨之间的摩擦。在两根金属棒的间距增加s=0.4 m 的滑动过程中,下列说法中正确的是( )。图2A.每根金属棒切割磁感
中学生数理化(高中版.高考理化) 2023年1期2023-03-22
- 基于科学思维的电磁感应综合问题探析
——以2021年高考题为例
域的具体运用.金属棒垂直切割磁感线运动的模型是电磁感应综合应用的一类典型问题，主要考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律、功能关系、动量定理等众多知识点，在历年高考中出现频率很高.本文将2021年的高考题按照水平、竖直、斜面三种运动模型进行分类探析.1 水平运动模型(2021年北京市高中物理等级性考试第7题)如图1所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上.不计导体框的电
数理化解题研究 2022年28期2022-11-03
- 棒与导轨问题分类例析
的匀强磁场中，金属棒垂直放在导轨上，且可相对导轨运动，我们称此类问题为棒与导轨问题。常见的棒与导轨模型大致可以分为发电式导轨、电动式导轨、综合发电与电动式导轨、电容放电和充电式导轨等。下面将此类问题进行归纳总结，供同学们参考。一、单根金属棒，发电式例1 如图1所示，间距为L的平行金属轨道MN、PQ均固定在竖直平面内，两轨道均由水平光滑直轨道和半径为r的四分之一光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道的最低点切线水平，水平轨道有一部分处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的边界垂
中学生数理化·自主招生 2022年3期2022-05-30
- 电磁感应中“单杆、双杆”问题归类例析
悬挂质量为m的金属棒，金属棒和导轨接触良好. 除电阻R外，其余电阻不计. 导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面. 静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl，弹性势能为Ep. 重力加速度大小为g. 将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，金属棒在运动过程中始终保持水平，则下列说法正确的是（ ）A. 当金属棒的速度最大时，弹簧的伸长量为ΔlB. 从开始释放到最后静止，电阻R上产生的总热量等于mgΔl-EpC. 金属棒第一次到达A处时，其加速度方向向下D.
广东教育·高中 2022年7期2022-05-30
- 借助专题训练，突破电磁感应难题
＝3Ω的电阻,金属棒ab和导轨垂直且接触良好,整个装置位于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场之中,磁感应强度B＝2T.现在导轨上某一位置由静止释放金属棒,当金属棒沿着导轨下滑距离x＝50m 后开始匀速下滑.已知金属棒的电阻r＝1Ω,质量m＝2kg,下滑过程中金属棒始终和导轨垂直,导轨电阻忽略不计,重力加速度g取10m·s－2,那么金属棒从静止释放到开始匀速下滑的过程中所产生的热量是多少? 运动时间是多长?图4分析金属棒受到竖直向下的重力以及磁场对它的安培力,
高中数理化 2022年6期2022-04-21
- “变加速模型”试题命制探讨
r=0.5Ω的金属棒ab垂直于导轨静止在导轨上.范围足够大的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B=1.0T，现用水平向右的恒力F=2.0N作用于金属棒ab的中点，经时间t=1.5s金属棒ab的速度变为v=2m/s.不计导轨电阻，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2，求：图2（1）在t=1.5s时通过电阻R的电流大小.（2）在金属棒ab开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量.（3）在金属棒ab开始运动的1.5s内，电
物理教师 2022年1期2022-02-24
- 评析2021年高考全国乙卷理综第25题
试题重现(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数；(3)导体框匀速运动的距离.图1 试题题图2 试题评析2021年高考全国乙卷理综第25题是一道有关电磁感应的力电综合题，从综合性和难度上看，都是对学生解决物理问题能力的检验.第(1)问安培力的大小，对基本功扎实的考生来说，以金属棒为研究对象，都能顺利地列出以下3个关系式F安=BIL联立解得金属棒在磁场中匀速运动的速度v1=1.5 m/s；所受安培力的大
物理通报 2022年2期2022-01-27
- 构建电磁感应模型 速解棒与导轨问题
电阻（或导线、金属棒等）连接，装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，金属棒垂直放在金属导轨上，且可相对导轨运动，称此类问题为棒与导轨问题.常见模型有发电式导轨、电动式导轨、双动发电式导轨、综合发电与电动式导轨、电容放電式和充电式导轨等.下面从金属棒个数、导轨形状、导轨是否固定、导轨设置方向、磁场是否固定（或是否变化）、发电式还是电动式模型等角度归纳几种情况.
中学生理科应试 2021年10期2021-12-07
- 浅析以层层递进的方式建立合理模型在物理教学中的作用
——以“电磁滑轨中的双杆问题”为例
轨道间距为L，金属棒P置于轨道上，始终与轨道垂直且接触良好，金属棒P的质量为m，速度为v，方向向右，磁场方向垂直水平桌面向下，大小为B.距金属棒P很远的位置有一电阻，阻值为R2，此时轨道与金属棒P、电阻R2构成闭合回路，金属棒P接入闭合回路的电阻为R1，所有轨道电阻忽略不计.图1 例1题图提出问题,学生回答如下：(1)金属棒P将做什么运动？学生回答：金属棒向右做加速度减小的减速运动直至静止.(2) 若此时金属棒P的速度为vP，则加速度是多少？学生回答：电流
物理通报 2021年12期2021-11-23
- 电磁感应中的四类问题攻略
有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好.现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则下列关于金属棒ab说法正确的是( ).图3A．金属棒ab一直加速下滑B．金属棒ab最终可能匀速下滑C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势D．带电微粒可能先向N板运动后向M板运动解析根据图形和牛顿第二定律，对金属棒ab下滑过程进行受力分析有：F合=mgsinθ-BIl=ma根据电磁感应中的各量关系有：二、动量的观点在电磁感应问题中的应用我们知道
数理化解题研究 2021年25期2021-09-27
- 电磁感应双杆问题加速度的一般性讨论
，电阻为R1的金属棒b放置在离连接处足够远的位置，金属棒b与导轨的摩擦因数为μ1；将长为l2，质量为m2，电阻为R2的金属棒a放置在离连接处足够远的另一位置，金属棒a与导轨的摩擦因数为μ2.导轨与金属棒a,b构成闭合回路，其中导轨的电阻可忽略不计.当恒力F垂直作用在金属棒b上，水平拉动金属棒.求两金属棒最终的加速度之比.图2 例2题图解：研究b棒(7)研究a棒(8)研究闭合回路(9)由式(7)、(8)、(9)可得(10)令所以式(10)简化为(11)(12
物理通报 2021年9期2021-08-25
- 含变化电动势电路中电容充放电过程的求解方法
L，质量为m的金属棒MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计.现给金属棒MN一个初速度v0，使金属棒MN向右运动，求极板电量Q、电路电流I、棒的速度v和加速度a随时间变化，动量p与电荷量Q之间的关系以及电路稳定后的状态.分析：初始时金属棒向右运动产生感应电动势，回路中有充电电流对电容器充电，两极板电量增加，极板间电压增大，同时金属棒受到安培力而减速，电
物理教师 2021年1期2021-03-29
- 恒力作用下导体棒在磁场中运动的两类模型例析
.01 kg的金属棒ab垂直地放置在导轨上,金属棒的电阻不计.电路中电容器的电容C＝0.01 F,定值电阻R1＝30Ω.将电阻箱的阻值调到R2＝120Ω.已知g取10 m·s－2.现在将金属棒ab无初速度释放.图1(1)将电路中的开关拨到1位置,计算金属棒ab下滑能够达到的最大速度.(2)保持开关在1位置,将电阻箱R2调至30Ω,等到金属棒稳定运动后,求电阻箱R2上的电功率.(3)现在将开关打到2位置,经过t＝2.0 s后,求金属棒的速度.分析开关接1时,
高中数理化 2020年18期2020-12-09
- 劈尖干涉应用于金属线胀系数测定探究*
是千分表法测量金属棒受热微小伸长量都会引入比较大的测量误差，尤其是光杠杆法调节过程还很繁琐.将劈尖干涉应用到金属线胀系数测定实验中，可以在很大程度上减小测量误差，提高测量准确度.1 测量原理金属棒的长度一般随着温度的升高而增加，称为线膨胀，在一定温度范围内，原长为l的金属棒受热后，其伸长量Δl与原长l及温度的增加Δt近似成正比，即Δl≈αlΔt其中α称为该种金属的线胀系数，定义式为若物体在温度t1(℃)时的长度为l，温度升高到t2时，其长度增加了Δl，可求
物理通报 2020年12期2020-12-02
- 导体棒切割磁感线运动的相关问题及求解方法
、电阻为2R的金属棒MN，平行于ab无摩擦地冲上框架，上升最大高度为h，在此过程中ab部分的焦耳热为Q，求运动过程中的最大热功率。图4【解析】金属棒MN向上做切割磁感线运动产生感应电动势E，当金属棒的速度为v时有E=BLv由于ab和cd的电阻相等，它们中的电流也相等，因此，流过金属棒MN中的电流为ab中电流的两倍。当ab部分的焦耳热为Q时，金属棒MN消耗的焦耳热为8Q。设MN的初速度为v0，由能量守恒定律得金属棒MN上滑过程中整个电路产生的热功率为当速度v
教学考试(高考物理) 2020年1期2020-11-13
- 从微观角度分析电磁感应中的动生电动势和感应电流的形成及能量的转化
，而研究孤立的金属棒切割磁感线产生感应电动势，电动机工作时的“反电动势”等问题时不够深入彻底.因此，本文将从微观角度出发以“动电动模型”和“电动电模型”为例，对感应电动势、感应电流的形成以及能量的转化进行分析，以期深入浅出地进行有效教学.1 微观分析动生电动势及感应电流的形成1.1 微观分析动-电-动模型模型描述：如图1所示，水平面内，在置于匀强磁场中的连接有定值电阻的光滑导轨上，有一获得向右运动速度的金属棒ab，金属棒长度与导轨间距相等.图1 动-电-动
物理通报 2020年2期2020-05-18
- 含电容电路中的动力学综合问题解题方法分析
，长度也为L的金属棒MN垂直跨放在两金属导轨上，金属棒与金属导轨接触良好且无摩擦，匀强磁场与金属框架平面垂直，磁感应强度为B。开始电容器不带电，现用一个大小为F的水平恒力作用于金属棒，使金属棒自静止加速运动，忽略所有电阻。证明：金属棒做匀变速运动并求其加速度。分析与证明：若题中的电容器用电阻替代，本题就是最典型的电磁感应问题，金属棒将做加速度减小的加速运动，最终达到稳定态——金属棒受力平衡而匀速运动。而本题电阻改换成电容器后，电路结构发生变化;变成开路，这
学习周报·教与学 2020年1期2020-04-08
- 对课本中一个演示实验的思考
角没有变化；用金属棒连接，验电器A 金属箔张开的角度减小，B 金属箔由闭合变为张开。这表明，验电器B 也带电。这就是说，有一部分电荷通过金属棒从A 移动到了B，电荷发生了移动。二、探讨实验的结论笔者认为，课本对实验现象的描述和结论是片面的。我们知道：物体的带电是由于电子的得失，对电子束缚能力弱的带正电、而对电子束缚能力强的带负电，金属中能够流动的也只有自由电子，因此，通过金属棒的电荷只能是电子而不可能是质子。所以，如果A 验电器开始带正电荷，则说明它失去了
教书育人 2019年25期2019-09-12
- 对一道电磁感应高考题的科学性探究
直。质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g。求下滑到底端的过程中，金属棒（1）末速度的大小;（2）通过的电流大小I;（3）通过的电荷量Q。这是2018年高考江苏卷第21题，在高三物理复习过程中遇到这道题时，给学生进行讲解时给老师带来了不少困惑，因此笔者对该题的解答、命题立意和科学性探究分析如下，以供广大同行一起商榷。原题解
科教导刊·电子版 2019年16期2019-08-13
- 金属棒在磁场中切割磁感线对电容器充电的质疑
=0.5 m的金属棒ef套在竖直杆上，能自由运动，电阻r=1 Ω，金属杆的所在区域存在磁感应强度B=2 T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁场区域足够大,g取10 m/s2,闭合开关S，将金属棒ef从某一高处静止释放，当金属棒下落h=2 m时(未离开磁场，电容器充电时间不计)，求电容器所带电荷量q.图1 例1题图2 对该题的错误分析根据电流定义式(1)式中a为金属棒的瞬时加速度.由牛顿第二定律可得mg-BIL=ma(2)将式(2)代入式(1)，解得据此判断出
物理通报 2019年5期2019-05-14
- 动量在电磁感应中的应用例析
上。质量为m的金属棒ab在t=0时刻获得一个沿导轨向上的初速度v0，已知金属棒返回初位置前运动状态已稳定，金属棒ab在导轨之间的有效电阻为r，金属棒沿导轨运动时始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间动摩擦因数为μ，不计导轨电阻和空气阻力的影响，重力加速度为g。（1）求金属棒返回初位置时的速率;（2）若金属棒上滑的最大距离为s，求金属棒运动到最高点所用的时间：（3）若金属棒上滑的最大距离为s，求金属棒从初始位置出发又返回初位置的过程中，电阻R上
广东教育·高中 2019年2期2019-04-19
- 探讨髓芯减压联合钽金属棒植入治疗股骨头坏死远期疗效
髓心减压联合钽金属棒植入治疗股骨头坏死的远期疗效。方法：对30例（33髋）股骨头坏死患者临床资料展开回顾性分析，均采用髓心减压+钽金属棒植入联合方案治疗，术后均给予3d抗生素防感染，评价本组患者治疗后临床效果。结果：本组病例术后均Ⅰ期愈合，未见并发症发生，平均随访（25.36±2.13）个月，27髋疼痛症状缓解，4髋表现为仍存在一定程度的疼痛，2髋表现为二次塌陷，均为股骨头坏死侧；经Harris评分为（85.13±4.79）分。结论：锁芯减压联合钽金属棒植
中国医疗器械信息 2018年17期2018-11-29
- 防坠落逃生窗
大的多节圆柱形金属棒，金属棒内有钢丝绳，绳的两端通过T型拉手紧紧卡在多节圆柱形金属棒上，使多节圆柱形金属棒成为一个整体。一旦发生火灾，住户用手就能迅速拧开压线螺丝，钢丝绳防护网立即松开，对圆柱形金属棒的压力减小，摩擦力也随之减小，多节圆柱形金属棒在重力的作用下从中空的框架里掉落，钢丝绳防护网散开。住户可系上安全带，爬上窗戶，打开缓降器慢慢坠落。不同型号的缓降器还可以根据使用者自身的情况和所处环境灵活控制速度。当降到安全楼层时，可以停止降落，等待救援。如果楼
发明与创新·中学生 2018年9期2018-10-15
- 一道经典电磁感应题目的深入分析
析此题时,认为金属棒ab在运动过程中切割磁感线产生电动势,b点的速度始终水平向右且有垂直于棒向上的分速度,故利用右手定则判断出感应电流方向始终是b→a,再利用左手定则判断出所受安培力方向垂直于ab向上,从而得出错误的答案选项(A)、(C)．学生认识到回路中产生的电动势实质是动生电动势,这一点是正确的．这一电动势是金属棒ab在运动中切割磁感线产生的．然而,由于学生知识所限,在分析金属棒切割方向时出现错误,导致得到错误答案．在切割类电动势中,动生电动势的大小为
物理教师 2018年3期2018-05-24
- 求解电荷量“面面观”
质量m=3g的金属棒ab置于导轨的右端,跨在两导轨上,匀强磁场的方向垂直于导轨所在平面,磁感应强度B=0.1T,导轨平面距地面的高度h=0.8m。当接通开关S时,金属棒由于受磁场力作用而被水平抛出,落地点距抛出点的水平距离s=2m,求接通开关S瞬间金属棒上通过的电荷量。(取g=10m/s2)图5解析:金属棒被抛出后做平抛运动,设金属棒被抛出时的速度为v0,下落时间为t,则,解得t=0.4s,v0=5m/s。当开关S接通时有电流通过金属棒,由动量定理得安培力
中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年3期2018-04-08
- 电磁感应与动力学综合问题探究
m、电阻不计的金属棒MN横跨在导轨上。已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。图3(1)当开关S接1时,金属棒在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R多大?(2)当开关S接2后,金属棒从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则此稳定速度为多大?金属棒下落距离s所需的时间为多少?(3)先把开关S接2,待金属棒达到稳定速度后,再将开关S接到3。试通过推导说明金属棒此后的运动性质,并求金属棒再下落距离s时
中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年3期2018-04-08
- 微元法在高中物理教学中的运用
置了质量为m的金属棒，金属棒可以沿着导轨进行下滑，并且在下滑中会保持与导轨垂直，两者也会良好接触。而已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，其重力加速度为g。忽略所有电阻阻碍，之后让金属棒从导轨上端从静止状态开始进行下滑，求：（一）电容器极板上积累的电荷量和金属棒的速度大小之间的关系是 ？（二）金属棒下滑速度大小随时间变化的关系是 ？问题解析：（一）解题时应对问题进行详细的审读，明确各数值间的变量。首先，设金属棒的下滑速度为v，而感应电动势则为E=BLv，并
新课程·中学 2017年11期2018-01-20
- 电磁感应中的动量问题
、电阻为R1的金属棒a,在Ⅰ匀强磁场区的某一位置,垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b.开始时b静止,给a一个向右冲量I后a、b开始运动.设运动过程中,两金属棒总是与导轨垂直.图3(1) 求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流;(2) 设金属棒b在运动到Ⅰ匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度,求金属棒b在Ⅰ匀强磁场区中的最大速度值;(3) 金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后,金属棒b再次达到匀速运动状态,设这时金属棒a仍然在Ⅰ匀强磁场区中.
物理教师 2017年12期2018-01-05
- 电磁感应问题归类剖析
R0=2Ω。一金属棒MN与金属环接触良好,金属棒与金属环的电阻均忽略不计。(1)若金属棒以v0=5 m/s的速率在金属环上向右匀速滑动,求金属棒滑过金属环直径O O'的瞬时,金属棒中的电动势和流过灯泡L1的电流。小结：在求解电磁感应现象中的电流、电压、电功率等问题时,应把产生感应电动势的那部分导体(线圈)视为电源,画出等效电路图进行分析计算。跟踪训练1.一匀强磁场的方向垂直于纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图5甲所示
中学生数理化(高中版.高考理化) 2017年3期2017-12-14
- 电磁感应中求解电荷量的几种方法
三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，单位长度电阻均为r，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字形导轨，其夹角为60°，空间存在垂直于纸面的均匀磁场B，用力使MN从a点以v0向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触，求：时间t内流过导体横截面的电荷量。图1二、利用q=N求电荷量【例2】如图2所示，一个电阻为R、面积为S的单匝矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与
教学考试(高考物理) 2017年5期2017-12-13
- 探析电磁感应现象中的电流趋稳问题
。一质量为m的金属棒ab垂直放在导轨上，棒可以在导轨上无摩擦滑动。整个系统处在垂直于导轨平面并竖直指向纸面内的匀强磁场B中，忽略导轨和金属棒电阻以及滑动时的接触电阻，不计回路电感。令金属棒在导轨上突然获得初速度v0，试求金属棒ab最后保持匀速运动时速度v的大小。解析：金属棒得到初速度v0后，因切割磁感线而获得感应电动势，在回路中给电容器充电。由于电容器被充电，金属棒中有电流，棒受安培力作用(阻力)，与此同时电容器获得与感应电动势方向相反的电压。这两个因素均
物理之友 2017年11期2017-12-02
- 运用动量定理妙解电磁感应中的单杆问题
L.质量为m的金属棒MN可沿平行导轨竖直下滑，不计轨道与金属棒的电阻，在垂直导轨平面有两个方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域.两磁场的上边界相距为d，将金属棒MN从第一个磁场上方高h处由静止释放，已知金属棒MN刚进入第一个磁场时速度为v0，金属棒MN刚进入第二个磁场时速度也为v0.图2求：(1) 金属棒MN刚离开第一个磁场时的速度；(2) 金属棒MN由静止释放到离开第二个磁场时的运动时间.解：(1) 设金属棒穿过磁场克服安培力做功为W克，金属棒
物理之友 2017年5期2017-06-19
- 电磁感应中金属棒的热量问题探讨
0)电磁感应中金属棒的热量问题探讨徐 柳(江苏省常州市前黄高中国际分校,江苏 常州 213000)电磁感应是电磁学的重点内容，既是前面电学和磁学的发展，又是后面交变电流学习的基础，并且在近十年高考物理试卷和理科综合试卷中经常出现，尤其以金属棒问题较为多见.本文以具体试题为例，对电磁感应中金属棒的热量问题予以深入分析.电磁感应；金属棒；热量对电磁感应中的金属棒热量问题一般运用焦耳定律和动能定理或功能关系,下面以具体例题予以分析.例题1:如图1甲所示，两根平行
物理之友 2017年5期2017-06-19
- 电磁感应中的易错点剖析
L、电阻为r的金属棒从磁场上边界某处由静止释放,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。不计导轨的电阻,重力加速度为g,则( )。B.金属棒在磁场中运动时,电阻R中的电流方向为a→b易错点拨:误认为金属棒进入磁场后一定做加速度逐渐减小的加速运动,因而得到当安培力等于重力时速度最大,解得最大速度正确答案:CD解析:金属棒进入磁场时,受到的安培力可能大于重力,导体棒做减速运动,因此金属棒的最大速度不一定是金属棒在磁场中受力平衡时的速度
中学生数理化(高中版.高二数学) 2017年2期2017-03-23
- 小学科学热的传导实验反思与改进
棒用凡士林粘在金属棒上，加热金属棒一端，凡士林熔化，火柴依次脱落，用视觉间接地感知“热”从高温物体向低温物体传递的过程，反映热传导方向。每次做热传导实验，会有各种状况出现：由于凡士林用量不均，后面的火柴可能比前面的先脱落，或一齐脱落，等待全部脱落的时间很长等，各点温度的变化情况怎样就更不清楚了。一、对传统实验的反思热的传导传统实验现象会给学生学习热传导知识造成一定的困惑，热的传导不是从高温处传到低温处吗？怎么后面的反比前面的火柴棒先落下？实验只有做成功了，
师道·教研 2016年10期2017-02-13
- 巧用错解引导学生融会贯通
=0.1 Ω的金属棒 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4 T.金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x=9 m时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.
中学物理·高中 2016年11期2016-12-15
- 分析2016年高考
，上沿相连.两金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上.已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为小为g.已知金属棒ab匀速下滑.求（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；（2）金属棒运动速
中学物理·高中 2016年11期2016-12-15
- 金属棒热胀冷缩演示仪
61300)金属棒热胀冷缩演示仪姜雯惠(山东省昌邑市文山中学高一年级,山东昌邑261300)运用“放大思想”,即利用光斑的移动来感知固体热胀冷缩的微小形变,从而解决了教学中“观察固体热胀冷缩”这一难点.固体;热胀冷缩;演示仪在学习热胀冷缩现象时,气体的热胀冷缩现象比较明显,比如瘪了的乒乓球放到热水中能恢复原形；液体的热胀冷缩可以用水银温度计、酒精温度计来说明;但是固体的热胀冷缩现象不明显,不易观察.笔者设计的这个实验可以把金属棒热胀冷缩时长度的微小变化通
物理之友 2016年5期2016-09-05
- 导体棒切割磁感线产生电动势对电容器充电问题探疑
置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.忽略所有电阻.让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系.解法1 （1）设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为E=BLv，平行板电容器两极板之间的电势差为U=E，设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有Q=CU联立可得，Q=BL
中学生理科应试 2016年1期2016-05-30
- “微元法”在含电容器电路中的应用
为c的电容器，金属棒ab垂直于导轨放置，其质量为m，电阻为R（导轨电阻不计，且足够长）。现有恒力F作用在金属棒上，若电容器的耐压值为U，则：（1）当金属棒的速度为v时，求电容器所带的电荷量。（2）若要求电容器不被烧坏，则金属棒运动的最长时间为多少？解析：（1）当金属棒的速度为v时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv，电容器两端的电压U1=E，根据Q=CUl可得，电容器所带的电荷量Q—CBLv。（2）取极短时间△t，则金属棒的速度变化量为Av，因此电
中学生数理化·高二版 2016年4期2016-05-14
- 小学科学热的传导实验反思与改进
棒用凡士林粘在金属棒上，加热金属棒一端，凡士林熔化，火柴依次脱落，用视觉间接地感知 “热”从高温物体向低温物体传递的过程，反映热传导方向。每次做热传导实验，会有各种状况出现：由于凡士林用量不均，后面的火柴可能比前面的先脱落，或一齐脱落，等待全部脱落的时间很长等，各点温度的变化情况怎样就更不清楚了。一、对传统实验的反思热的传导传统实验现象会给学生学习热传导知识造成一定的困惑，热的传导不是从高温处传到低温处吗？怎么后面的反比前面的火柴棒先落下？实验只有做成功了
师道(教研) 2016年10期2016-04-12
- 高中物理中的“微元法”
置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：⑴电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；⑵金属棒的速度大小随时间变化的关系。【解析】(1)设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为E=BLv①平行板电容器两极板之间的电势差为U=E②设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有联立①②③式得Q=CBLv④(2)
中学课程辅导·教学研究 2016年33期2016-02-21
- 微分思想在电磁感应中的运用
置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：金属棒的加速度。分析：金属棒的速度和电容器带电量是变化的，变化的电荷量又和通过金属棒的电流相关，而电流受到安培力又与加速度有联系，所以我们可以取一段微小的时间观察它，探索其规律。设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导
考试周刊 2015年17期2015-09-10
- 髓芯减压联合钽金属棒植入治疗股骨头坏死远期疗效分析
髓芯减压联合钽金属棒植入治疗股骨头坏死远期疗效分析王军，刘刚，康斌，张定伟(绵阳市中心医院骨科，四川绵阳621000)目的探讨髓芯减压联合钽金属棒植入治疗股骨头缺血坏死的远期疗效。方法回顾性分析2006年6月至2009年1月收治的18例(28髋)股骨头坏死患者的临床诊治资料，均采用髓芯减压联合钽金属棒治疗，平均年龄45.3岁；ARCO分期：Ⅰ期8髋，Ⅱ期20髋。根据Harris功能评分及髋关节MRI进行髋关节临床结果评估。结果18例患者均获得随访，平均随访
海南医学 2015年1期2015-04-13
- 一道力电综合题的错解分析
0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr=0.1 J.（取g=10 m/s2）求：（1）金属棒在此过程中克服安培力的功W安；（2）金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a；（3）为求金属棒下滑的最大速度vm，有同学解答如下：由动能定理W重-W安=112mv2m，….由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答.第（1）问学生错解：金属棒克服安培力做了多少
中学物理·高中 2014年6期2014-09-22
- 巧用电容器中的电场能量解高考题
置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.忽略所有电阻.让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系.原参考答案解析（1）设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为E=BLv（1）平行板电容器两极板之间的电势差为U=E（2）设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有C=Q1U（
中学物理·高中 2014年6期2014-09-22
- 原本不尽然,岂能想当然
——对一道物理竞赛问题的深入研究
E,r),水平金属棒AB联成一闭合回路.开始时,金属棒静止,之后无摩擦地自由下滑(不脱离轨道),设轨道足够长,其电阻可忽略,空间磁感应强度B的大小为0.4T.其方向垂直于轨道平面.已知电源电动势E=9V,内阻r=0.5Ω,金属棒质量m=1kg,其电阻R=1.1Ω,线圈自感系数L=12mH,试求金属棒最大下落速度.图1原解法如下:金属棒以任一速度v下落时,回路中感应电动势为εi,方向与E相反,回路中顺时针方向的电流为:以上解法是一种想当然的解法.解题者显然认
物理之友 2014年3期2014-08-28
- 为什么必须忽略所有电阻
——对2013年高考新课标Ⅰ卷压轴题的已知条件的深入分析
置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.忽略所有电阻.让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系.图11 问题的提出金属棒从静止开始下滑,其在磁场中运动切割磁感线将产生感应电动势,金属棒相当于电源,电容器被充电.由于“忽略所有电阻”,故电容器两极板电压U恒等于金属棒产生的感应
物理通报 2014年3期2014-06-27
- 用2013年的高考结论来解析2006年的一道高考疑难问题
置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求： 摘要：本文解析了2013年全国新课标压轴题，并且根据解答抽象出一个普遍的物理模型，并应用此模型解决了2006年广东省一道高考题给教师和学生带来的困惑。关键字：物理模型；动生电流；简谐运动中图分类号：G633.7 文献
物理教学探讨 2014年2期2014-05-22
- 如何让切割磁感线的导体棒做匀变速运动
，一质量为m的金属棒放在框架上，金属棒接触良好且无摩擦，框架上方串接一个电容为C的电容器，开始时不带电，现将金属棒从离地高为h处无初速释放，求棒落地的时间t是多少？点评：此题计算过程中所涉及到的如“充电电流”“平均加速度”等概念，学生可能较为陌生，不好接受，其实还有一些常规的方法也可以让导体棒做匀变速运动，请看下面.2.2 变恒力为变力【例2】如图2所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻．区域cdef内存在垂直轨道
物理通报 2013年11期2013-01-12
- 再论安培力与洛伦兹力的关系
观点1.1 当金属棒静止时长为L的金属棒中通有电流I，静止在磁感应强度B的匀强磁场中，电流强度I=neuS，式中u为自由电子定向移动的速度，S为金属棒的横截面积，n为金属棒单位体积内的自由电子数，e为电子的电荷量．每个自由电子受到的洛伦兹力f=euB，金属棒中自由电子的总数N=nSL，金属棒中自由电子所受洛伦兹力的合力f合=Nf=nSLeuB=ILB=F．可见，通电金属棒静止时，所受的安培力就是金属棒内所有运动电荷所受的洛伦兹力的矢量和，即安培力是洛伦兹力
物理通报 2012年2期2012-01-23
- 巧用电流的含义解含容电路问题
，长度也为L的金属棒MN垂直跨放在两金属导轨上，金属棒与金属导轨接触良好且无摩擦，匀强磁场与金属框架平面垂直，磁感应强度为B．开始电容器不带电，现用一大小为F的水平恒力作用于金属棒，使金属棒自静止加速运动，忽略所有电阻．证明金属棒做匀变速运动并求其加速度．图2分析与证明：若题中的电容器用电阻替代，本题就是最典型的电磁感应问题，金属棒将做加速度减小的加速运动，最终达到稳定态——金属棒受力平衡而匀速运动．而本题电阻改换成电容器后，电路结构发生变化而变成开路，这
物理通报 2012年9期2012-01-23
- 浅谈运动磁场中导体棒电动势的产生
所示，长为l的金属棒ab处在大小为B，并且以v0匀速向右运动的磁场中．此时金属棒产生的电动势往往将其归为动生电动势，其大小的计算方法是将磁场看成静止不动，而导体棒以速度v0向左切割磁感线，根据动生电动势的表达式可得Uba=Blv0然而，在这个过程中将磁场看成静止，将导体棒看成运动这种处理方法有不妥之处．为了体现两者的不同，先来讨论运动的导体棒在静止磁场中产生电动势的原因．图1如图1(b)所示，匀强磁场B静止，长为l的金属棒ab以v0匀速向左运动．由于金属棒
物理通报 2012年11期2012-01-23
- 一个电磁感应问题的探讨
——切割磁感线的金属棒究竟在做何种运动？
章中接触到许多金属棒的运动，如图1所示就是其中简单的一例.笔者感觉其运动形式值得深入定量探讨，特作解析如下.如图1所示，光滑导轨M1N1，M2N2间连有定值电阻，阻值为R，导轨宽度为L.一质量为m的金属棒ab架在导轨上，不计导轨与棒的电阻和一切摩擦，设金属棒的初速度为零.以ab棒的初始位置为坐标原点，水平向右为x轴的正方向建立坐标系.现将一恒力F作用在ab上，且F的方向为x轴正方向.下面分析棒ab的运动形式.图1由法拉第电磁感应定律，金属棒切割磁感线产生感
物理通报 2011年11期2011-08-16
- 到底哪个时间出了错
Ω放在导轨上的金属棒ab，使之由静止沿轨道向上运动，牵引力的功率恒为P=6 W.当金属棒移动x=2.8 m时，获得稳定速度，此过程金属棒产生热量Q=5.8 J，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10 m/s2.求：金属棒从静止至达到稳定速度时所需的时间.图1分析：金属棒向上运动，切割磁场线，产生感应电流，形成沿斜面向下的安培力，即加速度为随v的增大，a减小.当a=0时，v达稳定速度，代入数据得出v=2 m/s错解：设金属棒从静止至达到稳定速度时所用时间为t，由
物理通报 2010年7期2010-01-26
- 不妨“错”上一回
可以自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()．A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动教师分析：由图1可知当金属棒PQ向右加速运动时，PQ切割磁感应线产生电流增大．使线圈L2上激发的磁场增强，从而使穿过线圈L1的磁通量变大，由楞次定律可知，线圈L1的回路通过金属棒MN向右运动将阻碍原磁通量的增大，故选A；同理B也正确，所以选择AB选项．同学们还有其他方法来分析这
中学理科·综合版 2008年5期2008-08-05