江蘇省揚州市江都中學(xué)屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章《電磁感應(yīng)》（第課時）電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題課件新人教版選修

1、第第4課時課時 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題和能量問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題和能量問題活動一課前預(yù)習(xí)部分課前預(yù)習(xí)部分活動一活動一基礎(chǔ)檢測基礎(chǔ)檢測活動一課堂導(dǎo)學(xué)部分課堂導(dǎo)學(xué)部分活動二活動二電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題問題問題1 1活動一課堂導(dǎo)學(xué)部分課堂導(dǎo)學(xué)部分活動二活動二電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題問題問題1 1【典型例題【典型例題1】如圖所示，質(zhì)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(dǎo)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(yīng)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(dǎo)體棒ab與MM、NN始終保持良好接觸，且重力不計.則:(1) 當(dāng)導(dǎo)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(dāng)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(dǎo)體棒ab的速度v是多少?活動一課堂導(dǎo)學(xué)部分課堂導(dǎo)學(xué)部分活動二活動二電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)的動力學(xué)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(zhì)量分別為3m和m.用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它

3、們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè).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(yīng)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(jīng)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(jìn)入磁場.求金屬桿AB:(1) 進(jìn)入磁場前流過的電荷量.(2) 釋放瞬間每根導(dǎo)線的拉力.(3) 穿出磁場時的速度.活動一課堂導(dǎo)學(xué)部分課堂導(dǎo)學(xué)部分活動二活動二電磁感應(yīng)的能量問題電磁感應(yīng)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(dǎo)軌如圖所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)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(dǎo)軌間的矩形區(qū)域的電阻，在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域OO1O1O內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為向里、寬為d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.一質(zhì)量為一質(zhì)量為m、電阻為、電阻為r的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒ab垂直地擱垂直地擱在導(dǎo)軌上，與磁場的上邊界相距在導(dǎo)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(jīng)做勻速直線運動經(jīng)做勻速直線運動(棒棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌的與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)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(chǎn)生的焦耳熱在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)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(dǎo)學(xué)部分課堂導(dǎo)學(xué)部分活動二活動二電磁感應(yīng)的能量問題電磁感應(yīng)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(dǎo)軌水平放置，一、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)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(dǎo)軌導(dǎo)軌x0一側(cè)存在沿一側(cè)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(dǎo)軌平面垂直，變化率向與導(dǎo)軌平面垂直，變化率k=0.5 T/m，x=0處磁場的磁感應(yīng)強度處磁場的磁感應(yīng)強度B0=0.5 T.一根質(zhì)量一根質(zhì)量m=0.1 kg、電阻、電阻r=0.05 的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)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(dǎo)軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變沿導(dǎo)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