电磁感应现象中动态分析和能量转换.ppt

§48 电磁感应现象中的动态分析和能量;2、电磁感应现象中的动态分析;二、电磁感应中的能量转换;3、基本方法 ①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的 大小和方法②画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式③分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功  率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。;小结： 电磁感应综合题的特点：; 例1.如图，让一线圈由位置1通过一个匀强磁场区域到达位置2，下列说法正确的是( ); 变化1：给线圈施加一适当的外力，可使线圈以速度v从位置1匀速运动到位置2，则关于力F的做功情况，下列判断正确的是( ) A.只有当线圈进入或离开磁场时，才会有外力做功. B.由P=Fv可知，力F做功功率与速度v成正比. C.由W=2FL可知，力F做功与速度v无关. D.v越大，力F做功越多.;　　例2：如图所示，用铝板制成的“U”型框，将一质量为m的带电小球，用绝缘线悬挂在框的上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中，向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为T，则 ( ) A.悬线竖直，T=mg B.速度选择合适的大小，可使T=0 C.悬线竖直，T＜mg D.条件不足，无法确定 ; 例3：有一个矩形线圈A在竖直平面内，从静止开始下落，如图所示，磁场B方向水平且垂直于线圈所在平面，当线圈的下边进入磁场而上边尚未进入匀强磁场B的过程中，线圈A不可能作： ( ) A、匀速下落 B、加速下落 C、减速下落 D、匀减速下落; 变化1：如图所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，且与导轨接触良好导轨位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻是R，将MN由静止开始释放后的一段时间内，MN运动的加速度可能是 ( ) A.保持不变 B.逐渐减少 C.逐渐增大 D.先增大后减小; 变化2：电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=1、ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的内能是多少？; 变化3：在竖直高度为h=1m的平行虚线范围内，有磁感应强度B=1T、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场。正方形线框abcd的质量m=0.1kg、电阻R=1Ω、边长L=1m，线框平面与竖直平面平行，静止在“Ⅰ”的位置时，cd边与磁场下边缘相距为H。当用一竖直向上的恒力F=21N向上提线框，线框由静止的“Ⅰ” 位置，向上穿过磁场区，最后到达”Ⅱ“位置(ab边恰好出磁场)。线框平面在运动中保持在竖直平面内，设cd边刚进入磁场时，线框恰好做匀速运动。(g取10m/s2)求： (1)线框进入磁场前的高度H是多少？ (2)上述整个过程中，恒力F做的功是多少？ 线框内产生的热量又是多少？;斗仲扯奋帐竿琉紧鞠绊问担蔬杰苦锗李恒修渐雅量樊汤药快梗龄殆丈釉购电磁感应现象中动态分析和能量转换电磁感应现象中动态分析和能量转换; 例4：如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l，导轨平面与水平面的夹角是θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻.一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度.(已知动摩擦因数为μ，导体和金属棒的电阻不计);　　例5：如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.2m，电阻R=1.0Ω·；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强电场中，磁场方向垂直轨道面向下.现有一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示，求杆的质量m和加速度a?; 例6：如图所示，CDEF是固定的、水平放置的、足够长的U形金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一个金属棒ab，在极短的时间给ab棒一个水平向右的速度，ab将开始运动，最后又静止在导轨上，则ab在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况比较 ( )A、安培力对ab做的功相等B、电流通过整个回路所做的功相等C、整个回路产生的总热量相等D、 ab棒的动量的改变量相等; 【例7】如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面