反电动势问题专题复习及典型问题
电磁感应中的反电动势问题
反电动势知识点基本分析：
【例1】如图所示，水平放置的足够长平行导轨MN 、PQ 的间距为L =0.1m，电源的电动势E ＝10V ，内阻r =0.1Ω，金属杆EF 的质量为m =1kg，其有效电阻为R =0.4Ω，其与导轨间的动摩擦因素为μ＝0.1，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝1T ，现在闭合开关，求：（1）闭合开关瞬间，金属杆的加速度；
（2）金属杆所能达到的最大速度；（3）当其速度为v =20m/s时杆的加速度为多大？（忽略其它一切电阻，g =10m/s2）
F 22 【答案】（1）1m/s； （2）50m/s； （3）0.6m/s
【例2】如图所示, 表面光滑的平行金属导轨P ､Q 水平放置, 左端与一电动势为E, 内阻为r 的电源连接. 导轨间距为d, 电阻不计. 导轨上放有两根质量均为m 的细棒, 棒Ⅰ电阻为R, 棒Ⅱ为绝缘体, 两棒之间用一轻杆相连. 导轨所在的空间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场, 磁感应强度大小为B. 求:
(1)闭合开关S 瞬间棒Ⅱ的加速度;
(2)从闭合开关S 到两棒速度达到v 的过程中, 通过棒Ⅰ的电荷量和电源消耗的总能量分别为多少?(导轨足够长)
（反电动势问题）（3）求它们最终稳定时的速度。
【例3】如图所示，两根平行光滑金属导轨MP 、NQ 与水平面成θ=37°角固定放置，导轨电阻不计，两导轨间距L=0.5 m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab ，金属棒ab
处于静止状态，它的质量为m=5 10-2kg 。金属棒ab 两端连在导轨间部分对应的电阻为R 2＝2Ω，电源电动势E ＝2V ，电源内阻r ＝1Ω，电阻R 1＝2Ω，其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN 的匀强磁场。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2) 求：
(1)所加磁场磁感应强度方向；
(2)磁感应强度B 的大小。
（反电动势问题）（3）如果把磁场方向变为反方向，大小不变，设导轨长度足够长，求导体棒最终稳定时的速度。
【例4】如图所示，水平桌面上放着一对平行金属导轨，左端与一电源相连，中间还串有一开关K ．导轨上放着一根金属棒ab ，空间存在着匀强磁场．已知两导轨间距为d ，电源电动势为E ，导轨电阻及电源内阻均不计，
ab 棒的电阻为R ，质量为m ，棒与导轨间摩擦不计．闭合
开关K ，ab 棒向右运动并从桌边水平飞出，已知桌面离地
高度为h ，金属棒落地点的水平位移为s ．试求：（1）磁
场力对ab 棒所做的功；
（2）开始时ab
棒离导轨右端的距离；
（反电动势问题）（3）如果水平导轨无限长，求导体棒水平抛出的最大距离