高考研究 (三 )金属杆在导轨上运动的三类问题
|单杆仅在安培力作用下的运动
题型 单杆置于光滑水平导轨上,可以与电源、电阻、电容器等组成回路。杆运动时仅受安培力 (合外力 )作用。
方法突
破
类型 接电源 接电阻 接电容器
结构图
初始
条件
水平导轨光滑且足够长,导轨间距为 l、
金属杆 ab 质量为 m、电阻为 R,处于静
止状态
水平导轨光滑且足够
长,金属杆 ab(m、R′)
初速度为 v0
水平导轨光滑且足够长,电容器 C 原来不带
电,金属杆 ab(m、R)初速度为 v0
过程
分析
S闭合, ab受安培力 F=
BlE
R+ r,此时 a
=
BlE
m R+r
,ab 速度 v↑→Blv↑→与电
源电动势反向使电流 I↓→安培力 F=
BIl↓→加速度 a↓,当安培力 F=0(a=
0)时, v最大,最后做匀速运动
ab 受到安培力 F=BIL
=
B2L 2v
R′+