(好)电磁感应中的导轨类问题...pptVIP

7、无外力等距双棒 4．两个规律 (1)动量规律 两棒受到安培力大小相等方向相反, 系统合外力为零,系统动量守恒. (2)能量转化规律 系统机械能的减小量等于内能的增加量. （类似于完全非弹性碰撞） 两棒产生焦耳热之比： 7、无外力等距双棒 5．几种变化： (1)初速度的提供方式不同 (2)磁场方向与导轨不垂直 (3)两棒都有初速度 v v 0 0 1 1 2 2 两棒动量守恒吗？ (4)两棒位于不同磁场中 两棒动量守恒吗？ 8、无外力不等距双棒 1．电路特点 棒1相当于电源;棒2受安培力而起动,运动后产生反电动势. 2．电流特点 随着棒1的减速、棒2的加速，回路中电流变小。 2 v0 1 最终当Bl1v1= Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动 8、无外力不等距双棒 3．两棒的运动情况 棒1加速度变小的减速,最终匀速; 2 v0 1 回路中电流为零 棒2加速度变小的加速,最终匀速. v0 v2 O t v v1 4．最终特征 5．动量规律 系统动量守恒吗？ 安培力不是内力 两棒合外力不为零 8、无外力不等距双棒 6．两棒最终速度 任一时刻两棒中电流相同，两棒受到的安培力大小之比为： 2 v0 1 整个过程中两棒所受安培力冲量大小之比 对棒1： 对棒2： 结合： 可得： 8、无外力不等距双棒 7．能量转化情况 系统动能?电能?内能 2 v0 1 8．流过某一截面的电量 8、无外力不等距双棒 9．几种变化 (2)两棒位于不同磁场中 (1)两棒都有初速度 2 v1 1 v2 9、有外力等距双棒 1．电路特点 棒2相当于电源;棒1受安培力而起动. 2．运动分析： 某时刻回路中电流： 最初阶段，a2a1, F 1 2 棒1： 安培力大小： 棒2： 只要a2a1, (v2-v1) I FB a1 a2 当a2＝a1时 v2-v1恒定 I恒定 FB恒定 两棒匀加速 9、有外力等距双棒 3．稳定时的速度差 F 1 2 v2 O t v v1 9、有外力等距双棒 4．变化 (1)两棒都受外力作用 F2 1 2 F1 (2)外力提供方式变化 练习：如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ，导轨间距为 lm ，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒 ab 和 a b ’的质量都是0.2kg ，电阻都是 1Ω ，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25 ，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度 B 的大小相同．让a’, b’固定不动，将金属棒ab 由静止释放，当 ab 下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 8W ．求 ( 1 ) ab 达到的最大速度多大？ ( 2 ) ab 下落了 30m 高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量 Q 多大？ ( 3）如果将 ab 与 a b’同时由静止释放，当 ab 下落了 30m 高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量 Q ’为多大？ ( g =10m / s2 , sin370 =0.6 ,cos370 =0 . 8 ) 10、有外力不等距双棒 运动分析： 某时刻两棒速度分别为v1、 v2加速度分别为a1、a2 此时回路中电流为： 经极短时间t后其速度分别为： I恒定 FB恒定 两棒匀加速 1 2 F 当　　　　　时 10、有外力不等距双棒 1 2 F 由 此时回路中电流为： 与两棒电阻无关 (测试九:18)如图所示足够长的导轨上，有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B，左端间距L1=4L，右端间距L2=L。现在导轨上垂直放置ab和cd两金属棒，质量分别为m1=2m，m2=m；电阻R1=4R，R2=R。若开始时，两棒均静止，现给cd棒施加一个方向向右、大小为F的恒力，求： （1）两棒最终加速度各是多少； （2）棒ab上消耗的最大电功率。 解：（1）设刚进入稳定状态时ab棒速度为v1，加速度为a2，cd棒的速度为v2，加速度为a2，则 所以当进入稳定状态时，电路中的电流恒定，a2=4a1 对两棒分别用牛顿运动定律有 （2）当进入稳定状态时，电路中电流最大棒ab上消耗的最大电功率为：P=I2R1= 。 解之得： 电磁感应中的导轨类问题 电磁感应中的导轨问题 受力情况分析 运动情况分析 动力学观点 能量观点 牛顿定律 平衡条件 动能定理 能量守恒 2、电动式 3、发电式 1、阻尼式 v0 F 一、单棒问题 运动特点 最终特征 a逐渐减小的减速运动 静止 a逐渐减小的加速运动 匀速 a逐渐减小的加速运动 匀速 基本模型 I=0 (或恒定) I 恒定 I=0 二、含容式单棒问题 4、放电式 5、无外力充电式 F 运动特点 最终特征 基本模型 v0 6、有外力充电式 a逐