電磁感應(yīng)中的雙桿類問題(適合各年級使用)（課堂PPT）

1、1高考物理二輪復(fù)習(xí)系列高考物理二輪復(fù)習(xí)系列課件課件2電磁感應(yīng)中的導(dǎo)軌問題電磁感應(yīng)中的導(dǎo)軌問題34一、單棒問題5二、含容式單棒問題6三、無外力雙棒問題7四、有外力雙棒問題8阻尼式單棒 v v0 0 2 2BB l vFBIlRr2 2()BFB l vamm Rr9 v v0 0 2 2()BFB l vamm Rr20102mvQ00BIltmv 0mvqBlBlsqnRrRrRrQRQr阻尼式單棒10練習(xí)：練習(xí)：AB桿受一沖量作用后以初速度桿受一沖量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面內(nèi)的固定軌道運(yùn)動，經(jīng)一段時間后而沿水平面內(nèi)的固定軌道運(yùn)動，經(jīng)一段時間后而停止。停止。AB的質(zhì)量為的質(zhì)量為

2、m=5g，導(dǎo)軌寬為，導(dǎo)軌寬為L=0.4m，電阻為電阻為R=2，其余的電阻不計，磁感強(qiáng)度，其余的電阻不計，磁感強(qiáng)度B=0.5T，棒和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，棒和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為=0.4，測得桿從運(yùn)動到停止的過程中通過導(dǎo)線的電量測得桿從運(yùn)動到停止的過程中通過導(dǎo)線的電量q=102C，求：上述過程中，求：上述過程中 (g取取10m/s2)(1)AB桿運(yùn)動的距離；桿運(yùn)動的距離；(2)AB桿運(yùn)動的時間；桿運(yùn)動的時間；(3)當(dāng)桿速度為當(dāng)桿速度為2m/s時其時其加速度為多大？加速度為多大？11發(fā)電式單棒發(fā)電式單棒 F F BFFmgam BFBIlBlvBlRr2 2B l vRrv2 2()FB l vg

3、mm Rr 12 F F mFmgam2 2()()mFmgRrvB l BFFmgam 2 20()FB l vgmm Rr 發(fā)電式單棒13BlsqnRrRr F F 0mFtBLqmgtmv212EmFsQmgSmvBFFmgam2()mmmBLvFvmgvRr220()FB l vgmm Rr 發(fā)電式單棒發(fā)電式單棒14 FB F F F N M 發(fā)電式單棒發(fā)電式單棒15電容放電式：電容放電式：16電容放電式：電容放電式：0QC EmQCUCBlv0mQQQCECBlvmmvBIltBl Q 2 2mBlCEvmB l C17電容放電式：電容放電式：22mmBlCEImvmB l C安22

4、2 21()22()mm BlCEWmvmB l C安18電容放電式：電容放電式：19 v v0 0 CBlvUIR20電容無外力充電式電容無外力充電式 v v0 0 qCUUBlv0mvmvBIltBlq 2 20B l Cvvm21無外力等距雙棒無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 21211212BlvBlvBl( vv )IRRRR012mBlvIRR22無外力等距雙棒無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 222112BB l ( vv)FB IlRR23無外力等距雙棒無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 2012m v( mm )v共21222011m v(m

5、m )vQ22共1122QRQR24無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 v v2 2 1 1 2 2 v v1 1 25無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒212211RRvBlvBlI26無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒1122Bl vBl v27無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒121122FB IllFB Ill112212IFlIFl11 01 1Imvmv2220Im v1122Bl vBl v21 2221 22 110mlvvmlm l1 2 1221 22 120ml lvvmlm l28無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒1122QRQR222101122111222m vm

6、 vm vQ2202Bl qm v29無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒30有外力等距雙棒有外力等距雙棒1221BlvBlvIRRBFBIl11BFam22BFFam31有外力等距雙棒有外力等距雙棒12F( mm )a1BFm aBFBIl2112Bl(vv )IRR121212 212(RR )m FvvB l (mm )32有外力等距雙棒有外力等距雙棒33(蘇錫常鎮(zhèn)蘇錫常鎮(zhèn)17）：如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間）：如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為夾角均為= 370 ，導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌間距為 lm ，電阻不計，導(dǎo)軌足，電阻不計，導(dǎo)軌足夠長兩根金屬棒夠長兩根金屬棒 ab 和和 a b

7、的質(zhì)量都是的質(zhì)量都是0.2kg ，電，電阻都是阻都是 1 ，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.25 ，兩個導(dǎo)軌平面處均存，兩個導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小相同讓的大小相同讓a, b固定不動，將金屬固定不動，將金屬棒棒ab 由靜止釋放，當(dāng)由靜止釋放，當(dāng) ab 下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，整個下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為回路消耗的電功率為 8W 求求 ( 1 ) ab 達(dá)到的最大速達(dá)到的最大速度多大？

8、度多大？ ( 2 ) ab 下落了下落了 30m 高度時，其下滑速度已高度時，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量 Q 多大？多大？ ( 3）如果將）如果將 ab 與與 a b同時由靜止釋放，當(dāng)同時由靜止釋放，當(dāng) ab 下落下落了了 30m 高度時，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過高度時，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量程中回路電流的發(fā)熱量 Q 為多大？為多大？ ( g =10m / s2 , sin370 =0.6 ,cos370 =0 . 8 ) 34有外力不等距雙棒有外力不等距雙棒111vvat 222vva t 1

9、1122212Bl ( va t )Bl ( va t )IRR1 12 21 12212B(l vl v )B(l al a )tRR1 122l al a111BFFam222BFam1122BBFlFl35有外力不等距雙棒有外力不等距雙棒2121221221Bl mFFl ml m1 122l al a111BFFam222BFam1122BBFlFl1 22221221l laFl ml m221221221laFl ml m1 222221221Bl l mFFl ml m12221221l mFIl ml mB36如圖所示足夠長的導(dǎo)軌上，有豎直如圖所示足夠長的導(dǎo)軌上，有豎直向下的勻

10、強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為向下的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，左端間距，左端間距L1=4L，右端間距，右端間距L2=L。現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置?，F(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置ab和和cd兩金屬棒，質(zhì)量分別為兩金屬棒，質(zhì)量分別為m1=2m，m2=m；電阻電阻R1=4R，R2=R。若開始時，兩棒均靜止，。若開始時，兩棒均靜止，現(xiàn)給現(xiàn)給cd棒施加一個方向向右、大小為棒施加一個方向向右、大小為F的恒力，的恒力，求：（求：（1）兩棒最終加速度各是多少；）兩棒最終加速度各是多少；（2）棒）棒ab上消耗的最大電功率。上消耗的最大電功率。37222814LBRFtavvtavvcdab2211,RtaavvBLREI5)4()4(5121

11、2111amBIL 222amBILFmFa982mFa921BLFI9。38電動式單棒電動式單棒BFmgam BFBIl(EEBlRr反）(BElvBlRr）(B()ElvBlgm Rr）=39 mEIRr,mmFBI lmmFmgammin,mEBlvIRrlrRBlvEBmminminmgFBIl22)(lBrRmgBlEvm電動式單棒電動式單棒40 minmin()2minmIEIEIRrmgv反0mBLqmgtmv212EmqEQmgSmvBFmgam(B()ElvBlgm Rr）=B lsqnRrRr 電動式單棒電動式單棒41 B 電動式單棒電動式單棒42練習(xí)：練習(xí)：如圖所示，水平

12、放置的足夠長平行導(dǎo)軌如圖所示，水平放置的足夠長平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為的間距為L=0.1m，電源的電動勢，電源的電動勢E10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=0.1，金屬桿，金屬桿EF的質(zhì)量為的質(zhì)量為m=1kg，其有效電阻為其有效電阻為R=0.4，其與導(dǎo)軌間的動摩擦因，其與導(dǎo)軌間的動摩擦因素為素為0.1，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T，現(xiàn)在閉合開關(guān)，求：，現(xiàn)在閉合開關(guān)，求：（1）閉合開關(guān)瞬間，金屬桿的加速度；（）閉合開關(guān)瞬間，金屬桿的加速度；（2）金屬桿所能達(dá)到的最大速度；（金屬桿所能達(dá)到的最大速度；（3）當(dāng)其速度為）當(dāng)其速度為v=20m/s時桿的加速度為多大？（忽略其它一時桿的加速度