(2011•盐城模拟)两根相距为L的足够长的金属导轨竖直放置,上端通过导线连接阻值为R的电阻,棒与上端距离为h,电路中除

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  • 解题思路:(1)回路的面积不变,磁场变,根据法拉第电磁感应定律

    E=n

    △Φ

    △t

    △B

    △t

    S

    求出感应电动势,再根据闭合电路欧姆定律求出感应电流.

    (2)棒AB受重力和安培力,向下运动的过程中,速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,加速度减小,即棒AB做加速度减小的加速运动,当加速度减小为0时,速度达到最大,然后做匀速直线运动.

    (3)要使AB棒中无感应电流产生,只要穿过闭合回路的磁通量不变,棒AB仅受重力做自由落体运动,根据磁通量不变,列出方程,求出B随时间的变化规律.

    (1)由法拉第电磁感应定律得:感应电动势E=n

    △Φ

    △t=

    △B

    △tS=

    B0Lh

    t0.

    根据闭合电路欧姆定律得:I=

    E

    R=

    B0Lh

    t0R.

    (2)当加速度a=0时,速度达到最大.有:

    mg=BIL

    I=

    B0Lv0

    R

    所以mg=

    B02L2v0

    R,

    故AB棒的质量m=

    B02L2v0

    Rg.

    (3)当穿过闭合回路中的磁通量不变时,AB棒中无感应电流.

    棒子仅受重力做自由落体运动,有:B0Lh=BL(h+

    1

    2gt2),

    所以B=

    B0h

    h+

    1

    2gt2=

    2B0h

    2h+gt2.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;法拉第电磁感应定律.

    考点点评: 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=n△Φ△t=△B△tS,以及要使AB棒中无感应电流产生,抓住穿过回路的磁通量不变.

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