專題電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題課件

專題電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題課件第一頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力的作用,因此電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起.解決這類問(wèn)題需要綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)規(guī)律(法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律）及力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律（牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒、動(dòng)能定理、能量守恒等）

電磁感應(yīng)與電路綜合：切割運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在電路中相當(dāng)于電源電磁感應(yīng)與力的綜合：感應(yīng)電流受到安培力，影響導(dǎo)體棒的加速度、速度電磁感應(yīng)與能量的綜合：克服安培力做功，其實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)其他形式的能量向電能的轉(zhuǎn)化。契合點(diǎn)：第二頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日1、受力特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)分析受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流受反向安培力

合力發(fā)生變化加速度發(fā)生變化

速度變化a=0,勻速直線運(yùn)動(dòng)。

第三頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日2、功能關(guān)系

外力做了多少功，就有多少系統(tǒng)外其他形式能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)的能量重力做了多少功，就有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式能量克服安培力作了多少功，就有多少其他形式的能量轉(zhuǎn)化電能

W克服安培力=E電能

P克服安培力=P電第四頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日3、動(dòng)能定理

WF+W安培力+W重力+………=△EK

4、能量守恒

電流做功

電能其他形式的能量（焦耳熱）其他形式的能量（機(jī)械能）電能克服安培力做功第五頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日RabmL例題1、如圖所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。下列說(shuō)法正確的是：ab棒先加速，后勻速，再減速ab棒受安培力越來(lái)越大，最大值為mgab棒的重力勢(shì)能不斷減小，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為回路的內(nèi)能D.ab棒機(jī)械能不斷減小，減小的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為R上產(chǎn)生的焦耳熱第六頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日學(xué)生練習(xí).1.矩形閉合線框abcd在空中自由落下,經(jīng)過(guò)如圖方框范圍內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里.線框bc邊剛剛進(jìn)入磁場(chǎng)內(nèi)時(shí),線框的加速度恰為零,則A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速運(yùn)動(dòng)B.線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)以后,做勻加速運(yùn)動(dòng)C.bc邊剛剛越出磁場(chǎng)邊界以后,線框改做勻減速運(yùn)動(dòng)D.bc邊剛剛越出磁場(chǎng)邊界以后,線框做加速度改變的減速運(yùn)動(dòng)E.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱第七頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日

例題2、如圖所示,水平光滑導(dǎo)軌相距L=0.5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,方向垂直紙面向里,兩金屬棒ab、cd垂直放在導(dǎo)軌上,質(zhì)量均為0.1kg,電阻為1Ω,導(dǎo)軌電阻、摩擦力都不計(jì),向右給cd棒1N.S的沖量,求(1)ab棒的最大加速度_________.(2)ab棒的最大速度________.(3)ab棒的總發(fā)熱量________.第八頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日例題3、兩根平行的光滑的金屬導(dǎo)軌間距為l，傾角為θ，導(dǎo)軌左端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒在沿斜面方向與棒垂直的恒力F作用下勻速上升高為h的過(guò)程中求：（1）恒力對(duì)棒作功的功率（2）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱第九頁(yè)，共十頁(yè)，2022年，8月28日學(xué)生練習(xí):1.金屬桿a在離地h高處從靜止開(kāi)始沿著弧形金屬軌道下滑,導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁產(chǎn)B,水平部分原來(lái)放有一金屬桿b,已知ma:mb=3: