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导体平动切割磁感线问题的归类分析
导体平动切割磁感线的问题是高中物理中的重要知识,因其综合性较强使它成为学习的难点。在解决有关问题时,学生往往不能区别导线棒切割磁感线的类型,从而找到相应的解决方法。本文就导线棒平动切割磁感线问题的归类及相应解法作些有益的探讨。 类型一:一根导线棒做切割磁感线的运动 [例1]:如图(1)所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时,给ef一个向右的初速度v0,则
A. ef将减速向右运动,但不是匀减速; B. ef将匀减速向右运动,最后停止; C. ef将匀速向右运动; D. ef将往返运动。
[分析与解]当ef以初速度向右运动后,产生感应电流,由右手定则判定为从f到e,磁场对电流的作用力(安培力)由左手定则判定为向左,所以ef减速向右运动。由公式E感=BLV,I= E感/R和F安=BIL,得:F安=B2L2V/R,由于V减小, F安减小,由a= F安/m知a亦不断减小,所以ef不是匀减速,而是加速度a越来越小的减速运动,最后静止,所以本题选A.
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