四川省成都市第七中學(xué)高中物理 第四章《電磁感應(yīng) 》電磁感應(yīng)的動力學(xué)課件 新人教版選修32

《四川省成都市第七中學(xué)高中物理 第四章《電磁感應(yīng) 》電磁感應(yīng)的動力學(xué)課件 新人教版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《四川省成都市第七中學(xué)高中物理 第四章《電磁感應(yīng) 》電磁感應(yīng)的動力學(xué)課件 新人教版選修32（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、典型問題一：恒力作用下的桿典型問題一：恒力作用下的桿7. .水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一，一端通過導(dǎo)線與阻值為端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿的金屬桿，如圖，如圖12-3-25所示，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計，勻強磁場方向所示，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計，勻強磁場方向豎直向下豎直向下. .用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動勻速運動. .當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運動速度當(dāng)改變拉力的大小時，相

2、對應(yīng)的勻速運動速度v也會變化也會變化，v與與F的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖. .（取重力加速度（取重力加速度g=10m/s2）（1）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？（2）若）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5，磁感應(yīng)強度，磁感應(yīng)強度B為多大？為多大？（3）由）由v- -F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？基本模型：基本模型：用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F F 作作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動. .穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)3如圖如圖7所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角

3、為所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37，寬度為寬度為0.5 m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1 。一。一導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2 kg，接入電路的電阻為，接入電路的電阻為1 ，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為0.8 T。將導(dǎo)體棒。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡

4、穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度重力加速度g取取10 m/s2，sin 370.6)() A.2.5 m/s,1 W B.5 m/s,1 W C.7.5 m/s,9 W D.15 m/s,9 W 4 4如圖如圖8所示，所示，PQ、MN是兩條平行金屬軌道，軌道平面與水是兩條平行金屬軌道，軌道平面與水平面的夾角為平面的夾角為，軌道之間連接電阻，軌道之間連接電阻R。在空間存在方向垂直于軌道。在空間存在方向垂直于軌道平面斜向上的勻強磁場。金屬桿平面斜向上的勻強磁場。金屬桿ab從頂端沿軌道滑到底端的過程中，從頂端沿軌道滑到底

5、端的過程中，重力做功重力做功W1，動能的增加量為，動能的增加量為E，回路中電流產(chǎn)生的熱量為，回路中電流產(chǎn)生的熱量為Q1，金屬桿與軌道間摩擦產(chǎn)生的熱量為金屬桿與軌道間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q2。則下列關(guān)系式中正確的是。則下列關(guān)系式中正確的是AW1Q1EQ2 BW1EQ1Q2CW1EQ1Q2 DW1Q1EQ2過程中的能量轉(zhuǎn)化及功能關(guān)系過程中的能量轉(zhuǎn)化及功能關(guān)系典型問題二：勻加速運動的桿典型問題二：勻加速運動的桿例例2如圖如圖11甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距道間距l(xiāng)0.20 m，電阻，電阻R1.0 ；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，；有一導(dǎo)體桿

6、靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度應(yīng)強度B0.5 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道向下?，F(xiàn)用一外的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道向下?，F(xiàn)用一外力力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間與時間t的關(guān)系的關(guān)系如圖乙所示。求桿的質(zhì)量如圖乙所示。求桿的質(zhì)量m和加速度和加速度a?；灸Ｐ停夯灸Ｐ停含F(xiàn)用一外力現(xiàn)用一外力F F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動例例3、如圖所示，位于豎直平面的正方形平面導(dǎo)線框如圖所示，位于豎

7、直平面的正方形平面導(dǎo)線框abcd，邊長，邊長為為L= =10cm，線框質(zhì)量為，線框質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為，電阻為R=0.5，其下方有一勻，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域上、下兩邊界間的距離為強磁場區(qū)域，該區(qū)域上、下兩邊界間的距離為H（HL），磁場），磁場的磁感應(yīng)強度為的磁感應(yīng)強度為B=5T=5T，方向與線框平面垂直，方向與線框平面垂直. .今線框從距磁場上邊今線框從距磁場上邊界界h=30cm處自由下落，已知線框的處自由下落，已知線框的dc邊進入磁場后，邊進入磁場后，ab 邊到達上邊到達上邊界之前的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最大值，問從邊界之前的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最

8、大值，問從線框開始下落到線框開始下落到dc邊剛剛到達磁場下邊界的過程中，磁場作用于邊剛剛到達磁場下邊界的過程中，磁場作用于線框的安培力做的總功是多少？（線框的安培力做的總功是多少？（g=10m/s2）例例3、如圖所示，位于豎直平面的正方形平面導(dǎo)線框如圖所示，位于豎直平面的正方形平面導(dǎo)線框abcd，邊長為，邊長為L= =10cm，線框質(zhì)量為，線框質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為，電阻為R=0.5，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域上、下兩邊界間的距離為，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域上、下兩邊界間的距離為H（HL），磁場），磁場的磁感應(yīng)強度為的磁感應(yīng)強度為B=5T=5T，方向與線框平面垂直，方向與線框平

9、面垂直. .今線框從距磁場上邊界今線框從距磁場上邊界h=30cm處自由下落，已知線框處自由下落，已知線框的的dc邊進入磁場后，邊進入磁場后，ab 邊到達上邊界之前的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最大值，問從線邊到達上邊界之前的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最大值，問從線框開始下落到框開始下落到dc邊剛剛到達磁場下邊界的過程中，磁場作用于線框的安培力做的總功是多少？邊剛剛到達磁場下邊界的過程中，磁場作用于線框的安培力做的總功是多少？典型問題三：旋轉(zhuǎn)切割典型問題三：旋轉(zhuǎn)切割6.半徑分別為半徑分別為r和和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),一長為一長為r、質(zhì)

10、量為質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延的延長線通過圓導(dǎo)軌中心長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于一，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下。在內(nèi)圓導(dǎo)軌，方向豎直向下。在內(nèi)圓導(dǎo)軌的的C點和外圓導(dǎo)軌的點和外圓導(dǎo)軌的D點之間接有一阻值為點之間接有一阻值為R的電阻的電阻(圖中未畫出圖中未畫出)。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度繞繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為因數(shù)為，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略。重力加速度大小為，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略。重力加速度大小為g。求。求(1)通過電阻通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大??；的感應(yīng)電流的方向和大??；(2)外力的功率。外力的功率。