高三物理电磁感应和力学规律省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

电磁感应和力学规律综合应用

四川省西充中学

李树林

;电磁感应和力学规律综合应用

一.复习精要※

二.收尾速度问题例1动态分析

例2例3例4P163/1.(89年高考)

三.滑轨问题※例5

四.其它问题P163/例3例6例7

例8例9练习1练习2

高考题选04年上海2204年北京理综23

04年广东1502年江苏、河南综合30

02年上海22;电磁感应中产生感应电流在磁场中将受到安培力作用，所以，电磁感应问题往往跟力学问题联络在一起，处理这类电磁感应中力学问题，不但要应用电磁学中相关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力计算公式等，还要应用力学中相关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学知识综合起来应用。;例1.水平放置于匀强磁场中光滑导轨上，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab运动情况，并求ab最大速度。;例2.在磁感应强度为B水平均强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L，质量m金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图.金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时：

(1)开始下滑加速度为多少?

(2)框内感应电流方向怎样？

(3)金属杆下滑最大速度是多少?

(4)从开始下滑到抵达最大速度过程中重力势能转化为何能量;例3.竖直放置冂形金属框架，宽1m，足够长，一根质量是0.1kg，电阻0.1Ω金属杆可沿框架无摩擦地滑动.框架下部有一垂直框架平面匀强磁场，磁感应强度是0.1T，金属杆MN自磁场边界上方0.8m处由静止释放(如图).求：

(1)金属杆刚进入磁场时感应电动势；

(2)金属杆刚进入磁场时加速度；

(3)金属杆运动最大速度及此时

能量转化情况.;例4.如图所表示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨电阻不计，整个装置处于与轨道平面垂直匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够??。求ab棒最大速度和最终速度大小。（g取10m/s2）;解:;（P163/例1）如图所表示,AB、CD是两根足够长固定平行金属导轨,两导轨间距离为L,导轨平面与水平面夹角是θ.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方匀强磁场,磁感应强度为B.在导轨AC端连接一个阻值为R电阻.一根垂直于导轨放置金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑,求ab棒

最大速度.要求画出

ab棒受力图.已知ab与

导轨间滑动摩擦系数

μ,导轨和金属棒电阻

都不计.;解：;滑轨问题;由楞次定律，感应电流效果总要妨碍产生感应

电流原因，1棒向右运动时，2棒也要向右运动。;例5.光滑平行导轨上有两根质量均为m，电阻均为R导体棒1、2，给导体棒1以初速度v运动，分析它们运动情况，并求它们最终速度。….;;例6.倾角为30°斜面上，有一导体框架，宽为1m，不计电阻，垂直斜面匀强磁场磁感应强度为0.2T，置于框架上金属杆ab，质量0.2kg，电阻0.1Ω，如图所表示.不计摩擦，当金属杆ab由静止下滑时，求：

(1)当杆速度到达2m/s时，ab两端电压；

(2)回路中最大电流和功率.;例7如图所表示，两根相距为d足够长平行金属导轨位于水平xOy平面内，一端接有阻值为R电阻．在x＞0一侧存在沿竖直方向非均匀磁场，磁感强度B随x增大而增大，B＝kx，式中k是一常量．一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动．当t=0时位于x=0处，速度为v0，方向沿x轴正方向．在运动过程中，有一大小可调整外力F作用于金属杆以保持金属杆加速度恒定，大小为ａ，方向沿x轴负方向．设除外接电阻R外，全部其它电阻都能够忽略．问：

（1）该回路中感应电流连续时间多长？

（2）当金属杆速度大小为v0／2时，回路中感应电动势有多大？;解:;例8：水平放置导轨处于垂直轨道平面匀强磁场中，今从静止起用力拉金属棒ab，若拉力为恒力，经t1秒ab速度为v，加速度为a1，最终速度为2v,