新高考物理二轮复习重难点专练热点11 导体棒进出磁场的电磁感应模型（解析版）.doc

热点11导体棒进出磁场的电磁感应模型

热点11导体棒进出磁场的电磁感应模型

1.高考命题中，电磁感应问题中导体棒进出磁场切割磁感线的问题，综合了法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力的公式，左手定则、右手定则、牛顿第二定律、动能定理、动量定理、能量守恒定律等规律，对学生的物理综合素养和能力要求较高。

2.力电磁综合问题，分析清楚是因运动而产生电，还是为电而受力的问题。对导体棒，受力分析和运动分析，综合力学、电学、电磁感应解决问题。

一.阻尼式单导体棒模型

【模型如图】

1．电路特点：导体棒相当于电源。当速度为SKIPIF10时，电动势SKIPIF10

2．安培力的特点：安培力为阻力，并随速度减小而减小：SKIPIF10

3．加速度特点：加速度随速度减小而减小,SKIPIF10

4．运动特点：速度如图所示。a减小的减速运动

5．最终状态:静止

6．四个规律

(1)全过程能量关系：SKIPIF10,QUOTEQRQr

速度为SKIPIF10时的能量关系SKIPIF10

电阻产生的焦耳热SKIPIF10

(2)瞬时加速度：SKIPIF10，

(3)电荷量SKIPIF10

(4)动量关系：SKIPIF10

(安培力的冲量SKIPIF10)

安培力的冲量公式是SKIPIF10①

闭合电路欧姆定律SKIPIF10②

平均感应电动势：SKIPIF10③

位移：SKIPIF10④

①②③④得SKIPIF10

二．发电式单导体棒模型

【模型如图】

电路特点：导体棒相当于电源，当速度为SKIPIF10时，电动势SKIPIF10

2．安培力的特点：安培力为阻力，并随速度增大而增大.SKIPIF10

3．加速度特点：加速度随速度增大而减小.SKIPIF10

4．运动特点：速度如图所示。做加速度减小的加速运动

5．最终特征：匀速运动

6．两个极值(1)SKIPIF10时,有最大加速度：SKIPIF10

(2)SKIPIF10时,有最大速度：SKIPIF10SKIPIF10

7．稳定后的能量转化规律SKIPIF10

8．起动过程中的三个规律

(1)动量关系：SKIPIF10

SKIPIF10

(2)能量关系：SKIPIF10

(3)电荷量SKIPIF10

9．几种变化

(1)电路变化

(2)磁场方向变化

(3)导轨面变化（竖直或倾斜）

10.若SKIPIF10的作用下使导体棒做匀加速直线运动则SKIPIF10随时间线性变化。

证明：根据法拉第电磁感应定律

SKIPIF10..................................................................（1）

闭合电路欧姆定律

SKIPIF10..................................................................(2)

安培力F＝BIL...............................................................（3）

由（1）（2）（3）得SKIPIF10......................................（4）

由牛顿第二定律SKIPIF10.................................（5）得

由运动学公式SKIPIF10............................................(6)

(5)(6)联立得SKIPIF10....................................(7)

由（7）式可以看出要让导体棒做匀加速直线运动所加外力必然随时间均匀变化即SKIPIF10

三、无外力等距双导体棒模型

【模型如图】

1．电路特点

棒2相当于电源；棒