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文檔簡介
1、電磁感應(yīng)中的單軌問題第1頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五目的要求:1.鞏固掌握感應(yīng)電動勢大小的計(jì)算和感應(yīng)電流方向的判斷.2.掌握分析單軌問題的方法,提高解決 此類問題 的 能力.能力目標(biāo):1.通過電磁感應(yīng)與實(shí)際問題的聯(lián)系分析,培養(yǎng)學(xué)生空間想象和抽象物理模型的能力.2.通過單軌問題與直流問題的聯(lián)系分析,培養(yǎng)用等效觀點(diǎn)處理問題的能力.教學(xué)重點(diǎn):單軌問題的力學(xué)問題,電路問題.第2頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五條件:水平面上兩條光滑導(dǎo)軌寬為,一金屬棒跨放在導(dǎo)軌上,并接觸良好,電阻不計(jì),給導(dǎo)軌一個水平拉力 求所能達(dá)到的最大速度(如有磨擦力的時候最大速度又
2、是多少?)一類:“動電動”型(一般模型)R第3頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五練:如圖處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長,電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距米,導(dǎo)軌平面與水平面成角,下端連接阻值為的電阻,勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為,電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為2。():求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度。():當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時,電阻上消耗的功率為,求該速度大小。():在()中若,金屬棒中的電流方向由ab,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向(g=10m/s2. sin370=0.6 cos370=0.8)Rba第4頁,共10
3、頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五延伸拓展(豎直方向)例:如圖所示豎直放置的金屬框架處于水平勻強(qiáng)磁場中,有一長直金屬棒ab可以沿框自由滑動,當(dāng)ab由靜止開始下滑一段時間后,合上開關(guān)s,則ab將做: ( )A 勻速運(yùn)動 加速運(yùn)動減速運(yùn)動無法確定absD第5頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五練:如圖,MN和PQ為豎直方向的兩平形長直金屬導(dǎo)軌,間距為0.4米,電阻不計(jì),導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T的勻強(qiáng)磁場垂直,質(zhì)量m為6.010-3kg,電阻為1.0的金屬棒ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸,導(dǎo)軌兩端分別接由滑動變阻器和阻值為3.0的電阻R1當(dāng)桿達(dá)到穩(wěn)
4、定狀態(tài)是以速率V勻速下滑,整個電路消耗的電功率P=0.27W,重力加速度取10m/s2,試求速率和滑動電阻器接入電路部分的電阻abNQR1R2第6頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五二.“電動電 ”型 例:水平面上光滑平行導(dǎo)軌接有電動勢為E的電源,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)線ab長為L,質(zhì)量為m,電阻為R,跨接在導(dǎo)軌兩端并接觸良好,導(dǎo)軌光滑,電阻不計(jì)。求關(guān)閉電鍵S后ab所能達(dá)到的最大速度。ab第7頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五總結(jié):“動-電動”型解決問題的方法:(1)受力分析運(yùn)動分析(確定運(yùn)動過程和最終穩(wěn)定狀態(tài))由牛頓第二定
5、律列方程求解。()運(yùn)動的狀態(tài)結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體運(yùn)動電磁感應(yīng)感應(yīng)電動勢E閉合電路歐姆定律感應(yīng)電流磁場對電流的作用安培力阻礙第8頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五練習(xí):1、如圖所示,ABCD是固定的水平放置的足夠長的U形導(dǎo)軌,整個導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,在導(dǎo)軌上架著一根金屬棒ab,在極短時間內(nèi)給棒ab一個水平向右的速度,ab棒開始運(yùn)動,最后又靜止在導(dǎo)軌上,則ab在運(yùn)動過程中,就導(dǎo)軌是光滑和粗糙兩種情況相比較 ( )A.整個回路產(chǎn)生的總熱量相等。 B.安培力對棒做的功相等。C.安培力對棒的沖量相等。D.電流通過整個回路所做的功相等。abABCDA第9頁,共10頁,2022年,5月20日,6點(diǎn)49分,星期五2、如圖所示,豎直金屬導(dǎo)軌放在垂直于其平面的勻強(qiáng)磁場中,AC緊貼軌道向下無摩擦滑動,導(dǎo)軌足夠長,連有定值電阻R,當(dāng)靜止釋放后 ( )A.AC的加速度將達(dá)到一個與阻值R成反比的極限值。B.AC的加速度將達(dá)到
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