《江蘇省揚州市江都中學高考物理一輪復習 第一章《電磁感應》(第4課時)電磁感應中的動力學問題課件 新人教版選修32》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《江蘇省揚州市江都中學高考物理一輪復習 第一章《電磁感應》(第4課時)電磁感應中的動力學問題課件 新人教版選修32(8頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第第4課時課時 電磁感應中的動力學問題和能量問題電磁感應中的動力學問題和能量問題活動一課前預習部分課前預習部分活動一活動一基礎檢測基礎檢測活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二電磁感應的動力學問題電磁感應的動力學問題問題問題1 1活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二電磁感應的動力學問題電磁感應的動力學問題問題問題1 1【典型例題【典型例題1】如圖所示,質量為m的U形金屬框MMNN,靜放在傾角為的粗糙絕緣斜面上,與斜面間的動摩擦因數(shù)為,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力;MM、NN邊相互平行,相距L,電阻不計且足夠長;底邊MN垂直于MM,電阻為r.光滑導體棒ab電阻為R,橫放在框架上;整個裝
2、置處于垂直斜面向上、磁感應強度為B的勻強磁場中.在沿斜面向上與ab垂直的拉力作用下,ab沿斜面向上運動.若導體棒ab與MM、NN始終保持良好接觸,且重力不計.則:(1) 當導體棒ab速度為v0時,框架保持靜止,求此時底邊MN中所通過的電流I0,以及MN邊所受安培力的大小和方向.(2) 當框架恰好將要沿斜面向上運動時,通過底邊MN的電流I多大?此時導體棒ab的速度v是多少?活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二電磁感應的動力學問題電磁感應的動力學問題問題問題1 1變式:變式:如圖所示,兩金屬桿AB和CD長均為L,電阻均為R,質量分別為3m和m.用兩根質量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它
3、們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側.在金屬桿AB下方距離為h處有高度為H(Hh)的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向與回路平面垂直,此時,CD剛好處于磁場的下邊界.現(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB,經過一段時間下落到磁場的上邊界,加速度恰好為零,此后便進入磁場.求金屬桿AB:(1) 進入磁場前流過的電荷量.(2) 釋放瞬間每根導線的拉力.(3) 穿出磁場時的速度.活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二電磁感應的能量問題電磁感應的能量問題問題問題2 228【典型例題典型例題2】如圖所示,豎直放置的光滑平行金屬導軌如圖所示,豎直放置的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距相距L,在,在M點
4、和點和P點間接有一個阻值為點間接有一個阻值為R的電阻,在兩導軌間的矩形區(qū)域的電阻,在兩導軌間的矩形區(qū)域OO1O1O內有垂直導軌平面內有垂直導軌平面向里、寬為向里、寬為d的勻強磁場,磁感應強度為的勻強磁場,磁感應強度為B.一質量為一質量為m、電阻為、電阻為r的導體棒的導體棒ab垂直地擱垂直地擱在導軌上,與磁場的上邊界相距在導軌上,與磁場的上邊界相距d0,現(xiàn)使,現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放,棒棒由靜止開始釋放,棒ab在離開磁場前已在離開磁場前已經做勻速直線運動經做勻速直線運動(棒棒ab與導軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平,導軌的與導軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平,導軌的電阻不計電
5、阻不計).(1) 求棒求棒ab離開磁場的下邊界時的速度大小離開磁場的下邊界時的速度大小.(2) 求棒求棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產生的焦耳熱在通過磁場區(qū)的過程中產生的焦耳熱.(3) 試分析討論棒試分析討論棒ab在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況.活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二電磁感應的能量問題電磁感應的能量問題問題問題2 2變式:變式:如圖所示,兩根相距如圖所示,兩根相距l(xiāng)=0.4 m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置,一、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置,一端與阻值端與阻值R=0.15 的電阻相連的電阻相連.導軌導軌x0一側存在沿一側存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)
6、恒磁場,其方方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場,其方向與導軌平面垂直,變化率向與導軌平面垂直,變化率k=0.5 T/m,x=0處磁場的磁感應強度處磁場的磁感應強度B0=0.5 T.一根質量一根質量m=0.1 kg、電阻、電阻r=0.05 的金屬棒置于導軌上,并與導軌垂直的金屬棒置于導軌上,并與導軌垂直.棒在外力作用下從棒在外力作用下從x=0處以初速度處以初速度v0=2 m/s沿導軌向右運動,運動過程中電阻上消耗的功率不變沿導軌向右運動,運動過程中電阻上消耗的功率不變.求求:(1) 回路中的電流回路中的電流.(2) 金屬棒在金屬棒在x=2 m處的速度處的速度.(3) 金屬棒從金屬棒從x=0運動到運動到x=2 m過程中安培力做功的大小過程中安培力做功的大小.(4) 金屬棒從金屬棒從x=0運動到運動到x=2 m過程中外力的平均功率過程中外力的平均功率.電磁感應的動力學問題電磁感應的動力學問題問題問題1 1小結電磁感應的能量問題電磁感應的能量問題問題問題2 2