物理總第十章 電磁感應(yīng) 10-4-1 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

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1、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng) 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處理方法：根據(jù)平衡條件列式分析(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)加速度不為零處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析 二、兩種狀態(tài)及處理方法課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)三、電學(xué)對(duì)象與力學(xué)對(duì)象的轉(zhuǎn)換及關(guān)系題組剖析題組剖析命題角度1導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)例1(2017天津理綜，3)如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方

2、向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是() Aab中的感應(yīng)電流方向由b到a Bab中的感應(yīng)電流逐漸減小 Cab所受的安培力保持不變 Dab所受的靜摩擦力逐漸減小 轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題題組剖析題組剖析命題角度2導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)例2(多選)一空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，兩條電阻不計(jì)的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置在磁場(chǎng)內(nèi)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，導(dǎo)體棒ab、cd長(zhǎng)度均為0.2 m，電阻均為0.1 ，重力均為0.1 N，現(xiàn)用力向上拉動(dòng)導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好)，此時(shí)cd靜止不動(dòng)，則ab上升時(shí)，下列說(shuō)法正確

3、的是()Aab受到的拉力大小為2 NBab向上運(yùn)動(dòng)的速度為2 m/sC在2 s內(nèi)，拉力做功，有0.4 J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D在2 s內(nèi)，拉力做功為0.6 J轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題解析導(dǎo)線框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，通過(guò)導(dǎo)線框的磁通量增大，有感應(yīng)電流，進(jìn)而受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的安培力作用，速度減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，導(dǎo)線框的加速度減小，vt圖線的斜率減小；導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，導(dǎo)線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)線框從磁場(chǎng)中出來(lái)的過(guò)程，有感應(yīng)電流，又會(huì)受到安培力阻礙作用，速度減小，加速度減小。選項(xiàng)D正確。答案D題組剖析題組剖析命題角度3變加速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題例3

4、如圖，在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(dL)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)。t0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。下列v-t 圖象中，可能正確描述上述過(guò)程的是()題組剖析題組剖析變式訓(xùn)練1 足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙，與水平面間的夾角為37(sin 370.6)，間距為1 m。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為4 T，P、M間所接電阻的阻值為8 。質(zhì)量為2 kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，不計(jì)桿與導(dǎo)軌的電阻，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因

5、數(shù)為0.25。金屬桿ab在沿導(dǎo)軌向下且與桿垂直的恒力F作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，桿的最終速度為8 m/s，取g10 m/s2，求：(1)當(dāng)金屬桿的速度為4 m/s時(shí)，金屬桿的加速度大??；(2)當(dāng)金屬桿沿導(dǎo)軌的位移為6.0 m時(shí)，通過(guò)金屬桿的電荷量。轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路是“先電后力”，具體思路如下：用“四步法”分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練1】如圖示,MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),且電阻不計(jì).有一垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為L(zhǎng)，ab是一根不但與導(dǎo)軌垂直而且始

6、終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿開(kāi)始,將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),讓ab由靜止開(kāi)始自由下落,過(guò)段時(shí)間后,再將S閉合,若從S閉合開(kāi)始計(jì)時(shí),則金屬桿ab的速度v隨時(shí)間t變化的圖象可能是() 電鍵閉合后，導(dǎo)線棒中產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)判斷通電導(dǎo)體棒所受安培力與其重力的大小關(guān)系.提示提示解析顯隱解析顯隱備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練2】 如圖處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L1 m.導(dǎo)軌平面與水平面成37角,下端連接阻值為R4 的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 T.質(zhì)量m0.4 kg、電阻r1 的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,它們間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.25,金屬棒以初速度v020 m/s沿導(dǎo)軌滑下, g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的最大加速度；(2)金屬棒下滑時(shí)電阻R消耗的最小功率 1.分析金屬棒下滑過(guò)程中,所受各力及變化情況，確定合力、加速度方向及變化，找出加速度最大的位置.2. 金屬棒下滑過(guò)程中，判定電路電流變化情況，金屬棒速度最小時(shí)，R消耗功率最小.mgBIlFNvBFf轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練mgBIlFNvBFf轉(zhuǎn)回原題