2024届高考一轮复习物理课件(新教材粤教版)：电磁感应中的动力学和能量问题.pptx

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;;1.导体的两种运动状态

(1)导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态.

处理方法：根据平衡条件列式分析.

(2)导体的非平衡状态——加速度不为零.

处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析.;2.用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤;3.导体常见运动情况的动态分析;;;;例2(多选)如图所示，U形光滑金属导轨与水平面成37°角倾斜放置，现将一金属杆垂直放置在导轨上且与两导轨接触良好，在与金属杆垂直且沿着导轨向上的外力F的作用下，金属杆从静止开始做匀加速直线运动.整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，外力F的最小值为8N，经过2s金属杆运动到导轨最上端并离开导轨.已知U形金属导轨两轨道之间的距离为1m，导轨电阻可忽略不计，金属杆的质量为1kg、电阻为1Ω，磁感应强度大小为1T，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列说法正确的是

A.拉力F是恒力

B.拉力F随时间t均匀增加

C.金属杆运动到导轨最上端时拉力F为12N

D.金属杆运动的加速度大小为2m/s2;;;例3如图，两根固定的平行竖直导轨上端连有一电容器，空间中存在水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一根质量为m的金属导体棒在导轨上由静止开始竖直下落，导体棒始终与导轨垂直且接触良好.重力加速度为g，电容器电容为C，导轨间距为d，则导体棒下落的加速度大小为;;;1.电磁感应中的能量转化;3.解题的一般步骤

(1)确定研究对象(导体棒或回路)；

(2)弄清电磁感应过程中哪些力做功，以及哪些形式的能量相互转化；

(3)根据功能关系或能量守恒定律列式求解.;;√;;;;(1)导线框一半面积进入磁场时，导线框的速度大小v；;;(2)导线框从静止下落到一半进入磁场时，导线产生的热量Q；;(3)导线框从静止下落到完全进入磁场时，通过导线框某一横截面的电荷量q.;;例6如图所示，粗细均匀的正方形导线框abcd放在倾角为θ＝30°的绝缘光滑斜面上，通过轻质细线绕过光滑的定滑轮与木块相连，细线和线框共面、与斜面平行.距线框cd边为L0的MNQP区域存在着垂直于斜面、大小相等、方向相反的两个匀强磁场，EF为两个磁场的分界线，ME＝EP＝L2.现将木块由静止释放后，木块下降，线框沿斜面上滑，恰好匀速进入和离开匀强磁场.已知线框边长为L1(L1L2)、质量为m、电阻大小为R，木块质量也为m，重力加速度为g，试求：

(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；;;;(2)导线框通过匀强磁场过程中线框中产生的焦耳热Q.;;;;2.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示.不计导轨的电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

B.金属棒刚进磁场时一定做加速运动;;1;3.(多选)(2023·黑龙江大庆市质检)如图所示，在两光滑水平金属导轨上静止放置a、b两根导体棒，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，用水平恒力F拉动a棒，在运动过程中，a、b棒始终与导轨接触良好，若不计导轨电阻，下列说法正确的是

A.拉力F做的功等于a、b棒增加的动能与a、b棒中

产生的焦耳热之和

B.安培力对b做的功等于b棒增加的动能与b棒中产生的焦耳热之和

C.安培力对a、b棒做功的代数和的绝对值等于a、b棒中产生的焦耳热之和

D.a棒克服安培力做的功等于b棒增加的动能与b棒中产生的焦耳热之和;对a、b棒整体，根据能量守恒定律得WF＝ΔEka＋ΔEkb＋Qa＋Qb①，故A正确；;4.(多选)如图甲所示，两间距为L的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左端用导线连接，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，一根长度也为L、电阻为R的金属棒放在导轨上，在平行于导轨向右、大小为F的恒力作用下向右运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，金属棒运动的加速度与速度关系如图乙所示，不计金属导轨及左边导线电阻，金属导轨足够长，若图乙中的a0、v0均为已知量，则下列说法正确的是;√;;;5.(多选)如图所示，两根间距为d的足够长光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ＝30°的斜面上，导轨的右端接有电阻R，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好，金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用，重力加速度为g.下列说法正确的是

A.导体棒返回时先做加速运动，最后做匀速直线运动;;6.(20