演示文稿1_5717548.ppt

导体棒AC受力分析: A C F1 F2 F安 I UI - I2r V F1= B· ·L R BLv F安 = 运动过程分析: 由图象可知: 1 0 →1s内导体棒AC在电动机的牵引下做加速运动. 2 1s 之后AC做匀速运动.并可由图象的斜率可以求出速度. 解: 1 导体棒由静止开始,经 △t =1s, △s= 0.8m 后匀速运动, 且匀速运动的速度为 v = △s/△t = 0.8/0.4 m/s = 2 m/s 在匀速运动阶段AC受平衡力: F1 = F2 + (B· ·L) 在导体变速运动阶段由能量守恒有: UIt = Mgh + (M+m)v2 + I2rt + W安 Q= W安 = 3.8 J UI - I2r V F1= F2 = Mg 得:L = 1m * 电 磁 感 应 的 综 合 运 用 一 知 识 准 备 1 电磁感应: 楞次定律: 确定感应电势的方向. 法拉第电磁感应定律: 反映外界做功能力的大小,由它可以确定感应电动势的大小.磁通量变化率越大,产生的感应电动势越大.表示外界做功能力越大. 2 电路知识: 闭合电路欧姆定律: 部分电路欧姆定律: 焦耳定律: Q =I2Rt 串并联电路的特点,功和功率的概念等. 3 力学知识: 牛顿定律: 动量守恒 功和能观点(能量的转化和守恒定律) 二 电磁感应在实际问题中的应用 应用一: 电磁感应和电路问题的综合 a b c M N v 例1: 如图,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中, ab是一 段长为L,电阻为R的均匀导线,ac和 bc的电阻可不计, ac长为 , 磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,现有一段长为 ,电阻为 的均匀导体棒MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定的速度v向b端滑动,滑动过程中,始终与ac平行并与导轨良好接触,当MN滑过的距离为 时,导线ac中的电流为多大?方向如何? 思路: 1 画出等效电路 E r b a c M v D I 运用欧姆定律,以及串并联电路的规律对 等效电路进行分析. 解 :当MN沿ab滑过 时, 它的有效切割长度为 , 对应电阻为:r = R 感应电势为:E = BLv MacD 的MbD两部分的并联电阻为: R并 = R 棒中电流为: ac中电流为:Iac = I = 方向:D→M 例2:如图所示,边长为L=2m的正方形导线框ABCD和一根金属棒MN由粗细相同的同种材料制成,导线的电阻满足RO=1 Ω /m,在以导线框两条对角线交点O为圆心,半径r=0.5m的区域内有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场,方向垂直于纸面向里且垂直于导线框所在的平面,金属棒MN与导线接触良好且与对角线AC平行放置于导线框上,若金属棒以v=4m/s的速度沿垂直于AC的方向右匀速运动,当运动到AC位置时:求:棒MN上通过的电流强度的大小和方向. C B M N A D O 思 路: E r R1 R2 R3 R4 B M N A D C O V 关键点: 画等效电路,把实际问题转化为电路的计算问题. 解: 由题条件知: R1 = R2 = 4Ω, r = 1Ω R3 + R4 =(2 -1) Ω 则 R外 =( +2 - 1 ) Ω MN中电流为:I = = = 0.41A 方向:N →M 应用二: 电磁感应中的力和运动的问题 例2: 如图所示,abcd为质量M=2kg的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一质量为m=0.6kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ左边靠着绝缘固定的竖直立柱e ,f.导体处在匀强