浙江高考物理大二輪復(fù)習(xí)微專題電磁感應(yīng)中的微元法實用教案

1、會計學(xué)1浙江高考物理大二輪復(fù)習(xí)浙江高考物理大二輪復(fù)習(xí)(fx)微專題電微專題電磁感應(yīng)中的微元法磁感應(yīng)中的微元法第一頁，共14頁。-2-只受安培力的情況只受安培力的情況(qngkung)【例【例1】如圖所示】如圖所示,寬度為寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌一端封閉的光滑金屬導(dǎo)軌一端封閉,電阻不計電阻不計,足夠長足夠長,水水平部分有豎直向上、磁感應(yīng)強度為平部分有豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。質(zhì)量為的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻為、電阻為r的的導(dǎo)體棒從高度為導(dǎo)體棒從高度為h的斜軌上從靜止開始滑下的斜軌上從靜止開始滑下,由于在磁場中受安培力的作由于在磁場中受安培力的作用用,在水平導(dǎo)軌上滑行的距離為在水平導(dǎo)軌上滑

2、行的距離為s時停下。時停下。第1頁/共14頁第二頁，共14頁。-3-(1)求導(dǎo)體棒剛滑到水平面時的速度(sd)v0;(2)寫出導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑行的速度(sd)v與在水平導(dǎo)軌上滑行的距離x的函數(shù)關(guān)系。第2頁/共14頁第三頁，共14頁。-4-第3頁/共14頁第四頁，共14頁。-5-既受安培力又受重力的情況既受安培力又受重力的情況【例【例2】如圖所示】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一邊豎直平面內(nèi)有一邊(ybin)長為長為L、質(zhì)量為、質(zhì)量為m、電阻、電阻為為R的正方形線框在豎直向下的勻強重力場和水平方向的磁場組成的正方形線框在豎直向下的勻強重力場和水平方向的磁場組成的復(fù)合場中以初速度的復(fù)合場中以初速度v0

3、水平拋出水平拋出,磁場方向與線框平面垂直磁場方向與線框平面垂直,磁場的磁磁場的磁感應(yīng)強度隨豎直向下的感應(yīng)強度隨豎直向下的z軸按軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大的規(guī)律均勻增大,已知重力加速已知重力加速度為度為g,求求:(1)線框豎直方向速度為v1時,線框中瞬時電流的大小;(2)線框在復(fù)合場中運動的最大電功率;(3)若線框從開始拋出到瞬時速度大小到達(dá)v2所經(jīng)歷的時間為t,那么(n me),線框在時間t內(nèi)的總位移大小為多少?第4頁/共14頁第五頁，共14頁。-6-解析:(1)因在豎直方向兩邊的磁感應(yīng)強度大小(dxio)不同,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流為第5頁/共14頁第六頁，共14頁。-7-第6頁/共14頁第

4、七頁，共14頁。-8-重力和安培力不在一條直線上的情況重力和安培力不在一條直線上的情況【例【例3】如圖所示】如圖所示,空間等間距分布著水平方向的條形勻強磁場空間等間距分布著水平方向的條形勻強磁場,豎直方向豎直方向磁場區(qū)域足夠長磁場區(qū)域足夠長,磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B=1 T,每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為磁場區(qū)域的間距均為d=0.5 m,現(xiàn)有現(xiàn)有(xin yu)一邊長一邊長l=0.2 m、質(zhì)量、質(zhì)量m=0.1 kg、電阻、電阻R=0.1 的正方形線框的正方形線框MNOP以以v0=7 m/s的初速度從左側(cè)磁場邊的初速度從左側(cè)磁場邊緣水平進(jìn)入磁場緣

5、水平進(jìn)入磁場,線框運動過程中不偏轉(zhuǎn)。求線框運動過程中不偏轉(zhuǎn)。求第7頁/共14頁第八頁，共14頁。-9-(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場時受到安培力的大小F。(2)線框從開始進(jìn)入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。(3)線框能穿過(chun u)的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n。答案:(1)2.8 N(2)2.45 J(3)4第8頁/共14頁第九頁，共14頁。-10-解析:(1)線框MN邊剛進(jìn)入(jnr)磁場時,感應(yīng)電動勢E=Blv0=1.4 V, (3)用“微元法”解。線框在進(jìn)入和穿出條形磁場時的任一時刻(shk),感應(yīng)電動勢E=Blv,第9頁/共14頁第十頁，共14頁。-11-練如圖所示,剛性U型金屬

6、導(dǎo)軌M1N1N2M2位于光滑水平桌面上,其左端中接有阻值為R的電阻,它們總的質(zhì)量為m0。導(dǎo)軌的兩條軌道間的距離為l,PQ是質(zhì)量為m的金屬桿,其電阻為r,可在軌道上滑動,滑動時保持與軌道垂直。桿與軌道的接觸是粗糙的,導(dǎo)軌的電阻均不計。初始時,桿PQ于圖中的虛線處,虛線的右側(cè)為一勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于桌面,磁感應(yīng)強度的大小為B?，F(xiàn)有一位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的與軌道平行的恒力F作用于PQ上,使之從靜止開始在軌道上向右做加速運動。已知經(jīng)過時間t通過電阻的電流(dinli)為I0,導(dǎo)軌向右移動的距離為x0(導(dǎo)軌的N1N2部分尚未進(jìn)入磁場區(qū)域)。不考慮回路的自感,求: 第10頁/共14頁第十一頁，共14頁。-12-(1)桿與軌道的摩擦力;(2)P