電磁感應(yīng)中的導(dǎo)軌類問(wèn)題專題1

電磁感應(yīng)中的導(dǎo)軌類問(wèn)題電磁感應(yīng)中的導(dǎo)軌問(wèn)題受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況分析動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)動(dòng)量觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)牛頓定律平衡條件動(dòng)量定理動(dòng)量守恒動(dòng)能定理能量守恒（一）電阻單桿*初速度1．電路特點(diǎn)導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源。2．安培力的特點(diǎn)安培力為阻力，并隨速度減小而減小。3．加速度特點(diǎn)加速度隨速度減小而減小vtOv04．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)a減小的減速運(yùn)動(dòng)5．最終狀態(tài)靜止6．三個(gè)規(guī)律(1)能量關(guān)系：(2)動(dòng)量關(guān)系：(3)瞬時(shí)加速度：7．變化(1)有摩擦(2)磁場(chǎng)方向不沿豎直方向（二）電阻單桿*恒力1．電路特點(diǎn)導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，當(dāng)速度為v時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E＝Blv2．安培力的特點(diǎn)安培力為阻力，并隨速度增大而增大3．加速度特點(diǎn)加速度隨速度增大而減小4．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)a減小的加速運(yùn)動(dòng)tvOvm5．最終特征勻速運(yùn)動(dòng)6．兩個(gè)極值(1)v=0時(shí),有最大加速度：(2)a=0時(shí),有最大速度：7．穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律8．起動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)規(guī)律(1)動(dòng)量關(guān)系：(2)能量關(guān)系：(3)瞬時(shí)加速度：9．幾種變化(3)拉力變化(4)導(dǎo)軌面變化（豎直或傾斜）(1)電路變化(2)磁場(chǎng)方向變化

F加沿斜面恒力通過(guò)定滑輪掛一重物

FF

BF若勻加速拉桿則F大小恒定嗎？加一開關(guān)1．電路特點(diǎn)導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源;電容器被充電.2．電流的特點(diǎn)3．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)a漸小的減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)。4．最終特征但此時(shí)電容器帶電量不為零勻速運(yùn)動(dòng)v0vOtv導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源;電容器被充電。F安為阻力，當(dāng)Blv=UC時(shí)，I=0，F(xiàn)安=0，棒勻速運(yùn)動(dòng)。棒減速,E減小UC漸大，阻礙電流I感漸小有I感(三)電容*單桿*初速度5．最終速度電容器充電量：最終導(dǎo)體棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于電容兩端電壓：對(duì)桿應(yīng)用動(dòng)量定理：1．電路特點(diǎn)導(dǎo)體棒為發(fā)電棒；電容器被充電。2．三個(gè)基本關(guān)系F導(dǎo)體棒受到的安培力為：導(dǎo)體棒加速度可表示為：回路中的電流可表示為：(四)電容*單桿*拉力3．四個(gè)重要結(jié)論：v0OtvF(1)導(dǎo)體棒做初速度為零勻加速運(yùn)動(dòng)：(2)回路中的電流恒定：(3)導(dǎo)體棒受安培力恒定：(4)導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電容器儲(chǔ)存的電能：證明4．幾種變化：F(1)導(dǎo)軌不光滑(2)恒力的提供方式不同(3)電路的變化F1．電路特點(diǎn)棒2相當(dāng)于電源;棒1受安培力而加速起動(dòng),運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì).2．電流特點(diǎn)隨著棒2的減速、棒1的加速，兩棒的相對(duì)速度v2-v1變小，回路中電流也變小。v1=0時(shí)：電流最大v2=v1時(shí)：電流I＝0(五)等長(zhǎng)雙桿*初速度3．兩棒的運(yùn)動(dòng)情況安培力大?。簝砂舻南鄬?duì)速度變小,感應(yīng)電流變小,安培力變小.棒1做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)棒2做加速度變小的減速運(yùn)動(dòng)v0tv共Ov最終兩棒具有共同速度4．兩個(gè)規(guī)律(1)動(dòng)量規(guī)律兩棒受到安培力大小相等方向相反,系統(tǒng)合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒.(2)能量轉(zhuǎn)化規(guī)律系統(tǒng)機(jī)械能的減小量等于內(nèi)能的增加量.（類似于完全非彈性碰撞）兩棒產(chǎn)生焦耳熱之比：5．幾種變化：(1)初速度的提供方式不同(2)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌不垂直(3)兩棒都有初速度

vv00

11

22

兩棒動(dòng)量守恒嗎？(4)兩棒位于不同磁場(chǎng)中兩棒動(dòng)量守恒嗎？1．電路特點(diǎn)棒2相當(dāng)于電源;棒1受安培力而起動(dòng).2．運(yùn)動(dòng)分析：某時(shí)刻回路中電流：最初階段，a2>a1,F12棒1：安培力大?。喊?：只要a2>a1,(v2-v1)IFBa1a2當(dāng)a2＝a1時(shí)v2-v1恒定I恒定FB恒定兩棒勻加速(六)等長(zhǎng)雙桿*拉力（恒力）3．穩(wěn)定時(shí)的速度差F12v2Otvv14．變化(1)兩棒都受外力作用F212F1(2)外力提供方式變化(七)等長(zhǎng)雙桿*不同初速度1.運(yùn)動(dòng)情況分析a做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),b先做減速運(yùn)動(dòng)，之后反向加速，最后兩桿以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)。2.動(dòng)量能量分析a、b兩桿所受安培力等大反向，系統(tǒng)動(dòng)量守恒2maV0－mbV0＝(ma+mb)V系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量b2V0av01．電路特點(diǎn)棒1相當(dāng)于電源;棒2受安培力而起動(dòng),運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì).2．電流特點(diǎn)隨著棒1的減速、棒2的加速，回路中電流變小。2v01最終當(dāng)Bl1v1=Bl2v2時(shí),電流為零,兩棒都做勻速運(yùn)動(dòng)(八)不等長(zhǎng)雙桿*初速度3．兩棒的運(yùn)動(dòng)情況棒1加速度變小的減速,最終勻速;2v01回路中電流為零棒2加速度變小的加速,最終勻速.v0v2Otvv14．最終特征5．動(dòng)量規(guī)律系統(tǒng)動(dòng)量守恒嗎？安培力不是內(nèi)力兩棒合外力不為零6．兩棒最終速度任一時(shí)刻兩棒中電流相同，兩棒受到的安培力大小之比為：2v01整個(gè)過(guò)程中兩棒所受安培力沖量大小之比對(duì)棒1：對(duì)棒2：結(jié)合：可得：7．能量轉(zhuǎn)化情況系統(tǒng)動(dòng)能電能內(nèi)能2v018．流過(guò)某一截面的電量9．幾種變化(2)兩棒位于不同磁場(chǎng)中(