電磁感應(yīng)高三復(fù)習(xí)專題_第1頁
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電磁感應(yīng)主講:丁玉莉(江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué))審稿:周繼中(鎮(zhèn)江市教育局教研室)高三物理二輪復(fù)習(xí)專題電磁感應(yīng)是中學(xué)物理的一個重要“節(jié)點”,不少問題涉及到力和運(yùn)動、動量和能量、電路和安培力等多方面的知識,綜合性強(qiáng),也是高考的重點和難點,往往是以“壓軸題”形式出現(xiàn).因此,在復(fù)習(xí)中,要綜合運(yùn)用前面各章知識處理問題,提高分析問題、解決問題的能力.本著以高考題入手,通過對例題分析探究,讓學(xué)生感知高考命題的意圖,剖析學(xué)生分析問題的思路,培養(yǎng)解決問題的能力.一、電磁感應(yīng)中的力學(xué)二、導(dǎo)體桿切割磁感線三、電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用四、電磁感應(yīng)中的能量五、電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”問題一、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題1.方法:從運(yùn)動和力的關(guān)系著手,運(yùn)用牛頓第二定律和電磁感應(yīng)規(guī)律求解2.基本思路:受力分析→運(yùn)動分析→變化趨向→確定運(yùn)動過程和最終的穩(wěn)定狀態(tài)→由牛頓第二定律列方程求解.3.注意安培力的特點:

實際上,純力學(xué)問題中只有重力、彈力、摩擦力,電磁感應(yīng)中多一個安培力,安培力隨速度變化,部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變,導(dǎo)致物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化,在分析問題時要注意上述聯(lián)系.導(dǎo)體運(yùn)動v感應(yīng)電動勢E感應(yīng)電流I安培力F磁場對電流的作用電磁感應(yīng)阻礙閉合電路歐姆定律例1.如右圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.有隨時間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s.一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直.在t=0時刻,軌固定在水平桌面上,每根導(dǎo)軌每m的電阻為r0=0.10Ω/m,導(dǎo)軌的金屬桿緊靠在P、Q端,在外力作用下,桿恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒樱笤趖=6.0s時金屬桿所受的安培力.解析:以a表示金屬桿運(yùn)動的加速度,在t時刻,金屬桿與初始位置的距離L=at2/2,此時桿的速度v=at這時,桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積S=Ll回路中的感應(yīng)電動勢E=SΔB/Δt+Blv而回路的總電阻R=2Lr0回路中的感應(yīng)電流I=E/R作用于桿的安培力F=BlI解得:代入數(shù)據(jù)為F=1.44×10-3N二、導(dǎo)體棒切割磁感線問題電磁感應(yīng)中,“導(dǎo)體棒”切割磁感線問題是高考常見命題。解此類型問題的一般思路是:先解決電學(xué)問題,再解決力學(xué)問題,即先由法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢,然后根據(jù)歐姆定律求感應(yīng)電流,求出安培力,再往后就是按力學(xué)問題的處理方法,如進(jìn)行受力情況分析、運(yùn)動情況分析及功能關(guān)系分析等。導(dǎo)體棒切割磁感線的運(yùn)動一般有以下幾種情況:勻速運(yùn)動、在恒力作用下的運(yùn)動、恒功率運(yùn)動等,現(xiàn)分別舉例分析。(一)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動導(dǎo)體棒勻速切割磁感線處于平衡狀態(tài),安培力和外力等大、反向,給出速度可以求外力的大小,或者給出外力求出速度,也可以求出功、功率、電流強(qiáng)度等,外力的功率和電功率相等。例1.如圖所示,在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,導(dǎo)軌電阻忽略不計,在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻。導(dǎo)軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌正交放置,交點為c、d,當(dāng)金屬棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做勻速運(yùn)動時,試求:(1)電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向;(2)使金屬棒做勻速運(yùn)動的拉力;(3)金屬棒ab兩端點間的電勢差;(4)回路中的發(fā)熱功率。解析:金屬棒向左勻速運(yùn)動時,等效電路如圖所示。在閉合回路中,金屬棒cd部分相當(dāng)于電源,內(nèi)阻rcd=hr,電動勢Ecd=Bhv。(1)根據(jù)歐姆定律,R中的電流強(qiáng)度為0.4A,方向從N經(jīng)R到Q。(2)使金屬棒勻速運(yùn)動的外力與安培力是一對平衡力,方向向左,大小為F=F安=BIh=0.02N。(3)金屬棒ab兩端的電勢差等于Uac、Ucd與Udb三者之和,由于Ucd=Ecd-Ircd,所以Uab=Eab-Ircd=BLv-Ircd=0.32V。(4)回路中的熱功率P熱=I2(R+hr)=0.08W。點評:①不要把a(bǔ)b兩端的電勢差與ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢這兩個概念混為一談。②金屬棒勻速運(yùn)動時,拉力和安培力平衡,拉力做正功,安培力做負(fù)功,能量守恒,外力的機(jī)械功率和回路中的熱功率相等,即(二)導(dǎo)體棒在恒力作用下由靜止開始運(yùn)動導(dǎo)體棒在恒定外力的作用下由靜止開始運(yùn)動,速度增大,感應(yīng)電動勢不斷增大,安培力、加速度均與速度有關(guān),當(dāng)安培力等于恒力時加速度等于零,導(dǎo)體棒最終勻速運(yùn)動。整個過程加速度是變量,不能應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式。例2.如左圖所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L。M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。(1)由b向a方向看到的裝置如右圖所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大??;(3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。解析:(1)重力mg,豎直向下,支持力N,垂直斜面向上,安培力F,沿斜面向上,如圖所示。(2)當(dāng)ab桿速度為v時,感應(yīng)電動勢E=BLv,此時電路中電流。ab桿受到安培力F=BIL=根據(jù)牛頓運(yùn)動定律,有mgsinθ-F=ma,即mgsinθ-

所以a=gsinθ-(3)當(dāng)a=0,即=mgsinθ時,ab桿達(dá)到最大速度vm。

所以點評:①分析ab桿受到的合外力,可以分析加速度的變化,加速度隨速度的變化而變化,當(dāng)加速度等于零時,金屬ab桿做勻速運(yùn)動,速度達(dá)到最大值。②當(dāng)桿勻速運(yùn)動時,金屬桿的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中的電能,在求最大速度vm時,也可以用能量轉(zhuǎn)換法,即解得:(三)導(dǎo)體棒在恒定功率下由靜止開始運(yùn)動因為功率P=Fv,P恒定,那么外力F就隨v而變化。要注意分析外力、安培力和加速度的變化,當(dāng)加速度為零時,速度達(dá)到最大值,安培力與外力平衡。例3.如圖媽所示辨,水海平平權(quán)行放坐置的奏導(dǎo)軌無上連弓有電唉阻R,并療處于搬垂直現(xiàn)軌道梨平面毅的勻穿強(qiáng)磁工場中判。今匯從靜壘止起妻用力醋拉金便屬棒ab(ab與導(dǎo)張軌垂千直)吸,若型拉力悟恒定叢,經(jīng)至?xí)r間t1后ab的速享度為v,加燦速度屈為a1,最乎終速唯度可茄達(dá)2v;若掉拉力雹的功慢率恒傻定,騎經(jīng)時勺間t2后ab的速壓度也刻為v,加譜速度革為a2,最鞏終速稱度可頃達(dá)2v。求a1和a2滿足票的關(guān)擱系。解析偷:①在拔恒力F作用挑下由閑靜止鞠開始義運(yùn)動哥,當(dāng)盤金屬翁棒的解速度長為v時金程屬棒培產(chǎn)生營感應(yīng)醒電動話勢E=BL制v,回灶路中期的電號流尚,所吩以金喚屬棒餐受的虧安培森力由牛典頓第搞二定茄律得當(dāng)金凱屬棒喉達(dá)到縱最終愿速度銷為2v時,攔勻速昌運(yùn)動盼,則所以棍恒為丹由吉以上補(bǔ)幾式帆可求劃出②設(shè)野外力蝦的恒閃定功粉率為P,在t2時刻鏈速度倍為v,加庸速度值為a2,由絡(luò)牛頓撫第二劉定律勻得最終歐速度帽為2v時為吸勻速融運(yùn)動緒,則斗有所以干恒定消功率君。由騙以上德幾式根可求撤出點評探:①純由最唯大速尤度可盯以求著出所忍加的矛恒力F,由濕最大代速度暖也可妥求出炭恒定飛的功撒率P。②占本題竄是典趴型的切運(yùn)用旁力學(xué)系觀點味分析撐解答擺的電晴磁感鼓應(yīng)問搶題。吳注重秋進(jìn)行溪力的獵分析獻(xiàn)、運(yùn)寇動狀交態(tài)分羅析以僚及能裝的轉(zhuǎn)穴化分各析等陽。涉去及的姿知識利點多閉,綜政合性蠟強(qiáng),雷適當(dāng)蹲訓(xùn)練日將有農(nóng)利于站培養(yǎng)突綜合摘分析居問題杯的能守力。忍在求常功率誓時,粘也可鈴以根衰據(jù)能放量守噴恒:騙速度雹為2v時勻霧速運(yùn)吵動,吐外力餓的功資率等于渴電功帆率三、集電磁忠感應(yīng)季與電普路規(guī)虛律的縮慧綜合某應(yīng)用(一諷)電從路問邁題1、確御定電裝源:葬首先朗判斷沃產(chǎn)生蓋電磁橡感應(yīng)致現(xiàn)象替的那威一部蘆分導(dǎo)息體(爛電源黎),劉其次棚利用耕或松求感象應(yīng)電析動勢聽的大小,避利用嫌右手剖定則尖或楞香次定剪律判秤斷電恥流方禾向。2、分嬸析電撤路結(jié)佩構(gòu),貌畫等逗效電謎路圖3、利種用電府路規(guī)稿律求貴解,地主要滿有歐淺姆定史律,番串并兼聯(lián)規(guī)脖律等(二淺)圖插象問牽題1、定漂性或諷定量道地表啊示出幕所研辣究問受題的糖函數(shù)疊關(guān)系2、在慚圖象偉中E、I、B等物江理量站的方橫向是民通過悼正負(fù)蝦值來運(yùn)反映3、畫憂圖象蠢時要洽注意庸橫、磚縱坐帖標(biāo)的暑單位密長度戒定義仇或表望達(dá)例1、勻沈強(qiáng)磁寫場磁璃感應(yīng)仗強(qiáng)度B=恩0.邁2屑T,磁炊場寬干度L=娃3r白n,一凈正方訪形金竟屬框亂邊長ab=1島m,每算邊電貿(mào)阻r=掠0.弦2Ω,金租屬框冰以v=1粉0m陶/s的速統(tǒng)度勻鄙速穿庭過磁撲場區(qū)藍(lán),其津平面歡始終赴保持乳與磁權(quán)感線長方向羞垂直聚,如錘圖所啄示,般求:(1)畫摩出金怖屬框萬穿過穴磁場獻(xiàn)區(qū)的恒過程雪中,挨金屬絮框內(nèi)刊感應(yīng)誦電流偶的I-應(yīng)t圖線(2)畫燒出ab兩端機(jī)電壓闖的U-芒t圖線解析精:線題框進(jìn)乘人磁醋場區(qū)澆時E1=BLv=2釋V,=2拔.5逗A,方向烤沿逆于時針臂,如習(xí)圖(1)實醫(yī)線ab響cd所示且,感鄉(xiāng)豐應(yīng)電攪流持刮續(xù)的飾時間t1=0另.1仇s線框和在磁欲場中鉤運(yùn)動寫時:E2=賊0,I2=風(fēng)0無電嫁流的冰持續(xù)饅時間快:t2=吹=某0.倚2白s,線框秀穿出斜磁場箱區(qū)時滑:E3=BLv=2畜V,=2積.5扇A此電煩流的穩(wěn)方向趴為順繁時針仆,如飄圖(1)虛蘆線ab淡cd所示禾,規(guī)愈定電侍流方忠向逆綿時針怎為正劣,得I-節(jié)t圖線尚如左盤圖所和示(2)線濁框進(jìn)擱人磁禍場區(qū)ab兩端潔電壓U1=I1r=2泉.5架×0羅.2隔=0蕉.5鄉(xiāng)豐V線框跑在磁咱場中根運(yùn)動招時;b兩端北電壓午等于晌感應(yīng)畜電動阿勢U2=BLv=2V線框伴出磁澇場時ab兩端意電壓朋:U3=E-I2r=1水.5護(hù)V由此阻得U-嘴t圖線搬如右府圖所洞示點評京:將饞線框刪的運(yùn)較動過篩程分瀉為三混個階葡段,凱第一奮階段ab為外幸電路布,第魚二階動段ab相當(dāng)嶺于開炮路時兄的電調(diào)源,限第三役階段ab是接蹤蝶上外較電路起的電醒源。(三場)綜辰合例漸析電磁虹感應(yīng)認(rèn)電路鹽的分拜析與冬計算榮以其蓮覆蓋叛知識剃點多刪,綜椅合性牛強(qiáng),猾思維歪含量飄高,祝充分穿體現(xiàn)羅考生盼能力圈和素券質(zhì)等浙特點樣,成古為歷逃屆高冬考命悄題的獸特點.1、命著題特玻點對電嚇磁感求應(yīng)電職路的董考查意命題綁,常育以學(xué)略科內(nèi)幸綜合揉題目雅呈現(xiàn)采,涉嫂及電章磁感蕩應(yīng)定孫律、沾直流烏電路鄰、功虧、動眨能定史理、兔能量苗轉(zhuǎn)化惱與守爛恒等誦多個糟知識兄點,歌突出擊考查奶考生賽理解千能力斑、分合析綜討合能骨力,越尤其呀從實跟際問柳題中敗抽象宵概括轉(zhuǎn)構(gòu)建獲物理罷模型移的創(chuàng)賢新能勇力.2、求劈燕解策裙略變換葛物理拔模型堡,是華將陌代生的趕物理允模型第與熟戚悉的檔物理待模型都相比詠較,扶分析憑異同德并從囑中挖尺掘其檢內(nèi)在康聯(lián)系泊,從凝而建舒立起蒙熟悉馳模型畏與未禮知現(xiàn)場象之輕間相伐互關(guān)面系的大一種炸特殊惡解題槍方法.巧妙盞地運(yùn)國用“休類同逮”變兩換,館“類兇似”央變換蒼,“津類異絕”變盆換,垃可使星復(fù)雜率、陌蘭生、獲抽象館的問尖題變言成簡漆單、再熟悉蛾、具遞體的遠(yuǎn)題型圍,從維而使面問題淡大為葬簡化.解決韻電磁址感應(yīng)微電路肝問題累的關(guān)則鍵就森是借矛鑒或饒利用以相似茫原型缺來啟貍發(fā)理角解和撕變換武物理話模型齡,即般把電汁磁感微應(yīng)的共問題咐等效替轉(zhuǎn)換扒成穩(wěn)擴(kuò)恒直卵流電疊路,墾把產(chǎn)讀生感辮應(yīng)電忍動勢墓的那敲部分造導(dǎo)體析等效立為內(nèi)聾電路.感應(yīng)題電動膚勢的應(yīng)大小寒相當(dāng)嘩于電籃源電順動勢.其余嬸部分厲相當(dāng)倆于外題電路厘,并潤畫出寫等效存電路疫圖.此時派,處崖理問丘題的介方法頃與閉污合電叮路求泳解基嘩本一憲致,禽惟一酒要注教意的脆是電婆磁感哄應(yīng)現(xiàn)蛛象中睜,有置時導(dǎo)載體兩鬧端有讀電壓底,但殲沒有葬電流備流過初,這習(xí)類似敞電源藍(lán)兩端聯(lián)有電疼勢差釋但沒碑有接曬入電銹路時凳,電吊流為飛零.例3、半至徑為a的圓美形區(qū)款域內(nèi)毛有均頌勻磁緊場,研磁感缸強(qiáng)度含為B=0亮.2刻T,磁壺場方效向垂畏直紙染面向胡里,攻半徑念為b的金禍屬圓凳環(huán)與仙磁場此同心榜地放逆置,孩磁場溉與環(huán)榆面垂嘆直,鴿其中a=0埋.4怠m,b=0妙.6準(zhǔn)m,金精屬環(huán)標(biāo)上分冬別接床有燈L1、L2,兩究燈的棗電阻裝均為R=2箏Ω,一軋金屬什棒MN與金暗屬環(huán)色接觸中良好異,棒品與環(huán)湯的電國阻均牽忽略納不計(1)若哥棒以v0=5侮m/糖s的速雙率在盯環(huán)上冶向右夸勻速握滑動六,求辨棒滑飛過圓惱環(huán)直勵徑OO′的瞬脖時(牙如圖愧所示怒)MN中的無電動懶勢和衰流過素?zé)鬖1的電吐流。(2)撤忽去中衫間的拋金屬純棒MN,將撤右面昂的半司圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸鉆向上禁翻轉(zhuǎn)90旋o,若圍此時樸磁場廢隨時膚間均注勻變能化,暮其變勞化率奮為ΔB/Δt=4蠅T/尼s,求L1的功駛率。解析共:(1)棒奸滑過煮圓環(huán)錘直徑OO′的瞬甜時,MN中的隔電動算勢E1=B2a港v=0蜘.2聾×0挎.8蕩×5畫=0慈.8緒V等效棵電路似如圖砍所示育,流淚過燈L1的電斧流I1=E1/R=0烏.8滴/2捐=0飽.4玩A(2)撤宅去中蘇間的違金屬偏棒MN,將賓右面賭的半無圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸豬向上坊翻轉(zhuǎn)90蟲o,半辰圓環(huán)OL1O′中產(chǎn)演生感猜應(yīng)電董動勢拾,相增當(dāng)于志電源惱,燈L2為外壓電路構(gòu),等跡效電思路如碼圖所謀示,伍感應(yīng)確電動擦勢E2=ΔФ/Δt=0術(shù).5稻×πa2×ΔB/Δt=0遮.3梯2V傳③L1的功拜率P1=(E2/2棕)2/R=1菠.2廚8×高102W圖(1)圖(2)四、望電磁蛋感應(yīng)拆中的迅能量從能挨量轉(zhuǎn)燈化和卵守恒夫著手充,運(yùn)失用動公能定茶律或滲能量箏守恒削定律(一灘)基屆本思俯路:既受力亭分析更→弄吹清哪壘些力懇做功飯,正獸功還詳是負(fù)隊功→鎮(zhèn)明確仁有哪稈些形乖式的瞧能量子參與案轉(zhuǎn)化不,哪劃增哪剛減如筒有滑掘動摩為擦力逃做功優(yōu),必企然有徹內(nèi)能溪出現(xiàn)潤;重沫力做廳功,頑就可柏能有華機(jī)械女能參起與轉(zhuǎn)痰化;棟安培蚊力做速負(fù)功閘就將娘其它豎形式右能轉(zhuǎn)鍋化為臘電能旁,做藥正功伐將電葡能轉(zhuǎn)描化為綠其它斑形式角的能黑;→蓄由動砌能定脫理或他能量兔守恒淚定律版列方生程求已解.(二需)能根量轉(zhuǎn)案化特蘿點:(三跟)有恨效值婆問題襪:當(dāng)聯(lián)線框微在磁翁場中覆轉(zhuǎn)動僅切割緞勻強(qiáng)與磁場減磁感傷線或捧導(dǎo)體推棒以奧簡諧麗運(yùn)動酬切割椅磁感拌線時名,產(chǎn)哭生的娘電能樹、熱足能等待都應(yīng)噴以有栽效值亭進(jìn)行倘運(yùn)算掌.其它補(bǔ)能(診如:仗機(jī)械怒能)電能內(nèi)能梢(焦巖耳熱姻)或曠其它窩形式污的能例1、如鑰圖所屬示,遣固定廚的水糧平金四屬導(dǎo)像軌,辰間距斧為L,左煎端接追有阻揉值為R的電浸阻,帥處在醉方向跟豎直口、磁柿感應(yīng)對強(qiáng)度嬸為B的勻走強(qiáng)磁耗場中福,質(zhì)愈量為m的導(dǎo)巧體棒石與固檢定彈厚簧相嶄連,涉放在墊導(dǎo)軌飯上,俱導(dǎo)軌返與導(dǎo)繼體棒哥的電閑阻均非可忽燙略鉗初始圍時刻眉,彈搏簧恰翼處于爽自然禍長度咳導(dǎo)咽體棒放具有盟水平旬向右木的初幟速度v0在沿晌導(dǎo)軌襖往復(fù)達(dá)運(yùn)動杏的過集程中位,導(dǎo)哲體棒率始終高與導(dǎo)辱軌垂壇直并懸保持浸良好第接觸礎(chǔ).(1)求制初始恭時刻鞋導(dǎo)體衫棒受銷到的排安培蠻力;(2)若纏導(dǎo)體選棒從吸初始鏡時刻糞到速觸度第標(biāo)一次館為零齊時,哄彈簧煙的彈裙性勢訊能為Ep,則陜這一移過程峽中安盾培力嫩所做陜的功W1和電飾阻上臘產(chǎn)生爭的焦虹耳熱Q1分別什為多暖少?(3)導(dǎo)鋼體棒簡往復(fù)胳運(yùn)動蜘,最繞終將筍靜止仿于何偷處?怎從導(dǎo)挎體棒哀開始奪運(yùn)動恩直到妹最終甘靜止伐的過嫁程中菜,電所阻R上產(chǎn)儲生的鉤焦耳嚼熱Q為多換少?圖解析陰:導(dǎo)體消棒以愧初速狼度v0做切宇割磁班感線奶運(yùn)動胸而產(chǎn)艱生感五應(yīng)電態(tài)動勢斗,回架路中禾的感訊應(yīng)電鞭流使飛導(dǎo)體剝棒受遙到安竿培力扛的作油用障安培定力做凝功使陸系統(tǒng)里機(jī)械飼能減懲少,借最終殺將全它部機(jī)茶械能斑轉(zhuǎn)化掙為電研阻R上產(chǎn)鴿生的譽(yù)焦耳假熱.閑由平梳衡條篩件知謠,棒找最終孩靜止針時,鵝彈簧印的彈凱力為達(dá)零,棗即此莫時彈橫簧處喂于初塘始的破原長鴨狀態(tài)繭.(1)初筆始時匹刻棒縱中產(chǎn)深生的犁感應(yīng)鞋電動糊勢E=BL業(yè)v0棒中湯產(chǎn)生濕的感爐應(yīng)電艦流I=,作倆用于章棒上或的安裕培力F=B狹IL燃得F=,安桌培力剝方向撲:水選平向植左(2)由芬功和予能的庫關(guān)系橫,得:安培唇力做屬功W1=Ep-mv02電阻R上產(chǎn)素生的懷焦耳由熱Q1德=mv2-EP(3)由摔能量蛾轉(zhuǎn)化眼及平沙衡條佛件等羊,可耳判斷閱:棒靜最終槐靜止紐奉于初梳始位涌置Q=希mv2(四市)電輛磁感小應(yīng)中孟求電總量歸餃納1、由行交流朋電中蕉的平晨均電叼流求綢電量交流悶電流堪的描連述量慣有效化值、羞最大幸值和考平均敢值,鐘有效殲值是籍從電疫流產(chǎn)軟生焦讓耳熱渠相等沒的角族度出亞發(fā),抱使交壟流電撈與恒傾定電號流等澆效;牛交流務(wù)電的脅平均游值是浴從電縱流通聞過導(dǎo)罵線橫居截面錘的電俯量相崖等的槽角度斤出發(fā)動,使話交流銜電與注恒定群電流膀等效誦,故鬼有效愛值用植來求儲熱量卷和功會率以吉及保臭險絲時的熔犁斷電嗎流,伏而平抖均電丈流用祝來求歉電量判,最汁大值莊用來笨求電跡容器外的擊殃穿電骨壓。例2、如忍圖所威示,筋矩形預(yù)線圈ab內(nèi)cd在磁歉感強(qiáng)系度B=云2T的勻璃強(qiáng)磁框場中趴繞軸OO攝′,以著角速飛度ω=虧10出πr瘦ad盆/s勻速則轉(zhuǎn)動督,線哨圈共10匝,ab=0羊.溜3m,bc=命0.渾6m,負(fù)廈載電犬阻R=蛛4高5Ω。求:奔(l)電農(nóng)阻R在0.安05迫s內(nèi)所望發(fā)出罪的熱基量;(2)0.聲05林s內(nèi)流稻過的擁電量職(設(shè)他線圈謀從垂色直中男性面游開始焰轉(zhuǎn)動繩)。分析忠與解豪:電動俊勢的敢最大書值為εm=習(xí)2n來BL乞v=nB秘Sω=1舌0×懼20挖.3忙×0絞.6輛×1挖0π嶄=1尤13算.1(V)所以0.纖05說s內(nèi)R上發(fā)驚出的疲熱量Q=選I2Rt=5騎.7貫6(J)點評卵:交逐流電片的有略效值帥是從啟電流平產(chǎn)生去焦耳雄熱相出等的瞞角度燭出發(fā)嘴,使笛交流數(shù)電與吳恒定飯電流范等效挪;交看流電稼的平無均值壤是從穗電流尾通過替導(dǎo)線模橫截刃面的將電量保相等犁的角獎度出桿發(fā),炕使交脆流電扁與恒須定電尋流等器效,益兩個該概念以的出沫發(fā)點火不同把。2、用兇動量捎定理瞧求電策量在電弟磁感譯應(yīng)中菠,往剃往會晚遇到享被研盆究對汪象在凝磁場繪力(珍變力刷)作西用下接,做迎一般膚的變四速運(yùn)彎動求對電量淹的問啟題。方法世:避因開中膝間過出程,扣分析虛各有前關(guān)物久理量士的初眼、末遍狀態(tài)涉情況減,思峽維切押入點鼻是分坐析運(yùn)鍬動穩(wěn)于定時斥的速蜓度。當(dāng)導(dǎo)戒體棒各只受誦安培遞力作企用時糞,安斬培力江對棒徹的沖廊量為建:F安·t=BI鐵lt,其It即為薪該過掌程中創(chuàng)電磁陜感應(yīng)捏時通塊過導(dǎo)井體的踏電量q,即呆安培火力沖股量為Bq迫l.當(dāng)昂兩個哀過程被中磁掘通量φ變化趕量Δφ相同俗時,骨由q=n△兇ф/凡(R鋪+r)可知此時丸通過厘的電吳量也待相同測,安嘉培力霞沖量棋也相喊同.又由蠅動量撓定理心得F安△t=挽△p,所以例3、松如圖焰所示終,長旺為L,電抵阻r=0裂.3袋Ω、質(zhì)驚量m=0翠.1雕kg的金侮屬棒CD垂直終跨擱鹽在位司于水關(guān)平面防上的收兩條概平行槳光滑蛇金屬饑導(dǎo)軌毅上.壯兩條攤軌間屢距也著是L,棒面與導(dǎo)檢軌間沿接觸放良好擠,導(dǎo)隊軌電沾阻不爭計,豎導(dǎo)軌絹左端薄接有R=0棵.5古Ω的電旬阻,絨量程雀為0~罷3.虹0A的電店流表慨串接軌在一深條導(dǎo)什軌上篩,量苗程為0~鋤1.侵0V的電咸壓表漿接在膛電阻R的兩爹端,槳垂直歌導(dǎo)軌障平面客的勻叔強(qiáng)磁遙場向網(wǎng)下穿飄過平帶面.鹽現(xiàn)以股向右委恒定意外力F使金陳屬棒民右移淹,當(dāng)筑金屬網(wǎng)棒以v=2斗m/收s的速秋度在冶導(dǎo)軌乖平面陳上勻必速滑決動時分,觀肺察到適電路進(jìn)中的蜂一個艘電表養(yǎng)正好貧滿偏苗,而受另一捆個電杜表未訪滿偏賺,問潤:(1)此線滿偏瘦的電肝表是聽什么仔表?猾說明策理由慕.(2)拉雄動金迷屬棒稀的外妙力F多大撕?(3)此饑時撤郊去外質(zhì)力F,金夜屬棒要將逐驕漸慢盾下來周,最拳終停誤止在尾導(dǎo)軌怪上,剛求從丈撤去異外力偏到金韻屬棒竄停止莊運(yùn)動各的過息程中屬通過乳電阻R的電曾量.AVRF××××××××××××CD圖3解析酒:羊(1)若帝電流咳表滿左偏,振則U=IR=3荷.0抗A×險0.濤5Ω貴=筆1.夾5V,大寒于電振壓表萄量程俊,所掏以應(yīng)泡是電卻壓表析滿偏拿.(2)金符屬棒碑勻速助滑動帳時,序有F=廟F安,其中F安=B竊IL。而.代入阻數(shù)據(jù)F=1啟.6搜N.(3)由座電磁俗感應(yīng)蘿定律吐得旬:由閉益合電雨路歐獅姆定袋律得爺:所以代入系數(shù)據(jù)袍得q=0顆.2嶄5C栽.3、用帖法拉沒第電書磁感檢應(yīng)定拖律求瞧電量求電單磁感脹應(yīng)過艇程中友通過催電路襯的電借量時喝,用逐到的雜是平竟均電凈流和箏平均布電動蘆勢,隱所以庫通常趨用E=n△貧ф/趁△t,即q=n△霉ф/蓄(R暈+r)所以勢,通孤過電饞路的沙電量去僅由艙電阻息磁通徐量的院改變口量決芒定.例4.一霞電阻椒為R的金揪屬圓套環(huán),裕放在狗勻強(qiáng)予磁場妻中,枯磁場捕與圓遲環(huán)所總在平糧面垂冰直,池如圖(a)所示驅(qū).已撥知通版過圓梁環(huán)的依磁通街量隨淋時間t的變嘉化關(guān)突系如艦圖(b)所示火,圖殊中的獄最大育磁通逗量φ0和變體化周漂期T都是媽已知互量,競求絞在t=稠0到t=仿T/委4的時澇間內(nèi)凝,通杠過金吊屬圓瓜環(huán)某帶橫截復(fù)面的掃電荷槽量q.解析摩:在t=0到t=武T/往4時間醉內(nèi),泛環(huán)中架的感槐應(yīng)電帶動勢E1=n△腳ф/評△t在以霧上時茂段內(nèi)牌,環(huán)疼中的漏電流缺為I1=E1/R則在愈這段倦時間億內(nèi)通塘過金墨屬環(huán)咸某橫麻截面描的電梨量q=I1·t聯(lián)立途求解些得q=鴿ф0/R點評創(chuàng):求岸電磁起感應(yīng)遵過程寧中通普過電挺路的包電量宿時,絞用到息的是谷平均近電流咐和平防均電沒動勢花,所油以通波常用E=絕n△平ф/掩△t,即q=I△士t=訊E△茅t/肚R=活△ф仁/R所以蔥,通渡過電聰路的扮電量取僅由權(quán)電阻強(qiáng)磁通磚量的壇改變對量決申定.灶通過譽(yù)本例導(dǎo)說明歷綜合買利用仙電磁腔感應(yīng)亮規(guī)律沃和電劉路知中識分宇析電鴨磁感摔應(yīng)問蹄題的木方法昆.4、用焦微積午分思俯想求圓電量例5、厚如換圖所通示,煉勻強(qiáng)董磁場蜜方向姿垂直竄紙面鴿向里蓬,磁瞧感應(yīng)讀強(qiáng)度T,OC全A導(dǎo)軌裕與OA直導(dǎo)辟軌分究別在O點和A點接川一阻綿值和瓶幾何額尺寸鞠可忽受略的錯定值辟電阻完,導(dǎo)屑軌OC戴A的曲兼線方恨程為徑(m).墳金屬受棒ab長1.闖5米,育以速洪度m/朱s水平戲向右奇勻速姓運(yùn)動紅(b點始未終在x軸上膜).炊設(shè)金政屬棒扭與導(dǎo)掛軌接型觸良劇好,抽摩擦托不計衰,電招路中誓除了喜電阻R1和R2外,閑其余膛電阻謹(jǐn)均不板計,內(nèi)曲線OC弦A與x軸之初間所考圍面子積約瘡為1.秋9m2,求鍛:(1)金鳴屬棒這在導(dǎo)眨軌上籌運(yùn)動遠(yuǎn)從X=旗0到X=言3m的過蠶程中閑通過您金屬惕棒ab的電絲式量;(2)金緩屬棒結(jié)在導(dǎo)橋軌上輪運(yùn)動食從X=此0到x=進(jìn)3m的過妥程中弊,外擱力必牲須做奧多少據(jù)功?解析悄:急(1)將OA分成n份長缺度為Δx的小睛段,喂每一怒小段寄中金妖屬棒胃的有磁效長鵝度可喝認(rèn)為遼是一花定的惠,設(shè)關(guān)為積.金華屬棒收向右扛勻速丟運(yùn)動刪,設(shè)盡每通爆過Δx的位鉛移所錢用的鉛時間賽為Δt.通塊過的閱電量垮為其中縱為毛金屬洞棒每公通過Δx的所儀掃過荷的有燈效面妄積,設(shè)為曠,妻所以.金屬鴉棒在稱導(dǎo)軌嫩上從塘運(yùn)動顧到位的虹過程風(fēng)中,肉通過句金屬紋棒ab的電溝量為式中S即為類曲線OC洋A與x軸之摧間所宵圍的瓜面積驅(qū),代侍入數(shù)越據(jù)得C航.(2)因似為所以ab棒產(chǎn)且生的押是正坐弦式身交變侍電流灶,且V.由賽得杜,金教屬棒武在導(dǎo)音軌上鴉從蝕到住的玻過程映中,R1、R2產(chǎn)生德的熱倦量式中xm為OA的長頁度.由“資功是感能量床轉(zhuǎn)化親的量由度”威有代入嗽數(shù)據(jù)射得J.點評:在求倡解電勢量的以習(xí)題易中,復(fù)常常也有同敏學(xué)利園用回萬路中帶產(chǎn)生壇的熱張量求耐出電原流,葡繼而統(tǒng)求得叮電量棟,這億種解美法在景電流既的有厭效值燃不等肚于平般均值既的情靜況下幣是錯封誤的登.例綠如,蘭我們電就不題能利惜用本角題第踐(1)問扇中的栽電量奶和求辭出電壘流,那再用崖焦耳溉定律銹求產(chǎn)回生的碎熱量奔.五、獎電磁蔥感應(yīng)腦現(xiàn)象猶中的慣“桿+導(dǎo)軌擾”模古型問層題解決跪電磁舉感應(yīng)滾電路允問題減的關(guān)脂鍵就溪是借寧鑒或擋利用屋相似所原型軌來啟懶發(fā)理糖解和厚變換辟物理史模型家,即罪把電弱磁感按應(yīng)的咱問題車等效券轉(zhuǎn)換局成穩(wěn)勤恒直寧流電氏路,暖把產(chǎn)賤生感閘應(yīng)電雜動勢滑的那那部分碼導(dǎo)體湯等效翼為內(nèi)花電路.感應(yīng)幟電動風(fēng)勢的齡大小撒相當(dāng)難于電矩源電殃動勢.其余揪部分洞相當(dāng)夏于外擱電路粉,并駝畫出榆等效罰電路痛圖.此時灑,處頌理問缺題的款方法爹與閉切合電色路求吐解基滿本一萄致,孝惟一唯要注原意的吼是電左磁感量應(yīng)現(xiàn)珍象中隱,有蠟時導(dǎo)堆體兩州端有逼電壓司,但迫沒有逆電流彎流過乎,這公類似柏電源稼兩端跌有電伯勢差移但沒悔有接醋入電媽路時修,電申流為般零。變換域物理疾模型扶,是掩將陌役生的竄物理饒模型撒與熟周悉的超物理翅模型鑄相比錫較,羅分析受異同奸并從棋中挖辨掘其滋內(nèi)在叮聯(lián)系孤,從碑而建宏立起哪熟悉必模型梢與未世知現(xiàn)截象之礦間相麻互關(guān)胞系的兆一種純特殊份解題青方法.巧妙片地運(yùn)低用“匆類同熊”變鞏換,納“類醫(yī)似”帽變換硬,“俘類異趣”變幟換,稱可使耍復(fù)雜粘、陌王生、鑰抽象圾的問聾題變吩成簡訊單、腐熟悉隱、具象體的沈題型也,從釘而使鉛問題介大為什簡化.電磁哥感應(yīng)覺現(xiàn)象牛部分煮的知廳識歷罷來是盡高考蛋的重服點、非熱點理,出承題時及可將成力學(xué)下、電姓磁學(xué)糧等知壘識溶膏于一并體,摟能很找好地靈考查挎學(xué)生神的理昆解、蜻推理女、分質(zhì)析綜鑼合及信應(yīng)用膨數(shù)學(xué)匯處理牢物理蔥問題矛的能古力.悶通過暈近年偉高考姻題的已研究宮,此主部分蒙每年狡都有搶“桿+導(dǎo)軌幅”模還型的退高考常題出軍現(xiàn)。(一櫻)命門題演鼠變“桿+導(dǎo)軌廢”模槍型類飼試題皆命題繪的“劑基本霉道具先”:皺導(dǎo)軌丙、金蜻屬棒慕、磁域場,閥其變刻化點漆有:1.導(dǎo)奴軌(1)導(dǎo)臂軌的醬形狀駛:常甲見導(dǎo)數(shù)軌的顫形狀誘為U形,那還可縮慧以為異圓形絕、三磁角形炭、三雙角函腦數(shù)圖套形等衛(wèi);(2)導(dǎo)傘軌的魯閉合染性:喘導(dǎo)軌呆本身革可以枯不閉訂合,犁也可畫閉合戴;(3)導(dǎo)省軌電匙阻:宣不計壩、均藝勻分鄉(xiāng)豐布或哀部分伶有電看阻、箱串上柏外電誓阻;(4)導(dǎo)芹軌的拔放置蜻:水系平、陷豎直套、傾吃斜放蔑置等顏等.2.金迅屬棒(1)金柿屬棒昨的受偷力情團(tuán)況:水受安詠培力葬以外嫂的拉早力、互阻力漸或僅左受安肯培力悅;(2)金保屬棒帝的初妖始狀熄態(tài):雞靜止因或運(yùn)姜動;(3)金租屬棒伶的運(yùn)旁動狀禿態(tài):閘勻速姐、勻敢變速車、非須勻變男速直乎線運(yùn)跨動,膀轉(zhuǎn)動腳;(4)金僚屬棒蔽割磁票感線魂狀況酸:整溪體切委割磁還感線蝕或部接分切街割磁吩感線丘;(5)金棵屬棒押與導(dǎo)印軌的減連接薯:金訓(xùn)屬棒征可整晌體或贈部分仗接入風(fēng)電路駛,即暢金屬個棒的睜有效奮長度眉問題臺.3.磁胖場(1)磁殘場的僻狀態(tài)師:磁卵場可繁以是認(rèn)穩(wěn)定察不變彼的,蜓也可吳以均柿勻變橡化或雕非均遣勻變既化.(2)磁聞場的疲分布餃:有夕界或隨無界歪.例1、如瓦圖所紛示,OA裂CO為置蕩于水彩平面史內(nèi)的朝光滑銅閉合森金屬鄙導(dǎo)軌界,O、C處分博別接晶有短費電阻聽絲(毒圖中砍粗線控表法屋),R1=變4Ω、R2=8房誠Ω(導(dǎo)圓軌其準(zhǔn)它部需分電頌阻不山計)滲.導(dǎo)夜軌OA恰C的形斗狀滿避足方虹程y=2菠si嶺n(x)(潑單位胖:m).兄磁感殲強(qiáng)度B=0.尾2T的勻輸強(qiáng)磁可場方龍向垂裙直于虹導(dǎo)軌媽平面晚.一準(zhǔn)足夠道長的輩金屬叨棒在苦水平來外力F作用名下,齡以恒疏定的口速率v=5.另0m裕/s水平僚向右您在導(dǎo)缸軌上欲從O點滑垃動到C點,茫棒與喚導(dǎo)軌留接觸藍(lán)良好您且始幟終保獄持與OC導(dǎo)軌稻垂直巡壽,不宣計棒肆的電宮阻.混求:(1)外精力F的最墓大值葉;(2)金賺屬棒秧在導(dǎo)灰軌上光運(yùn)動雖時電日阻絲R1上消適耗的煮最大捏功率腐;(3)在菜滑動落過程經(jīng)中通塞過金由屬棒散的電保流I與時撥間t的關(guān)腸系.解析摟:(1)金詠屬棒擦勻速富運(yùn)動F外=F安,當(dāng)疲安培杯力為盡最大透值時雕,外橡力有潔最大翻值.又∵E=BL獅v,∴F安=B響IL富=即當(dāng)L取最鋒大值傻時,擋安培與力有獨最大非值∵Lm迎ax=2=2(m)∴?,代入瞎數(shù)據(jù)映得Fm潛ax=0玩.3(N)(2)R1、R2相并團(tuán)聯(lián),確由電爛阻絲R1上的敞功率商,可末知當(dāng)項時P1有最李大功岸率,國即(W)(3)金床屬棒役與導(dǎo)艦軌接罵觸點疼間的軟長度蔽隨時搶間變霉化L=2飲si洗n(x)(m)且x=vt,E=BL確v∴I==劉si黨n(t)(A)點評透:本表題難沒點在延于導(dǎo)肌軌呈季三角塞函數(shù)枯圖形纖形狀吼,金悄屬棒絲式的有吐效長留度隨僻時間罩而變?yōu)a化,息但第瞇(1)(2)問犯均求絨的是溪某一靜狀態(tài)邊所對涂應(yīng)的隔物理允量,膚降低蘿了一液定的擠難度貧.解婆第(3)問喝時可鋪根據(jù)蔑條件帖推導(dǎo)歡出外嘴力F的表哪達(dá)式紹及電再流I與時條間t的關(guān)什系式察,由拒三角疏函數(shù)絮和其釣他條抵件求咳出需極要的氧量即車可.(二薯)模扒型轉(zhuǎn)牛換電磁用感應(yīng)葡現(xiàn)象瓜考查莖的知瘋識重惜點是茂法拉色第電戴磁感四應(yīng)定烈律,起根據(jù)錢法拉乘第電撥磁感爬應(yīng)定籠律的說表達(dá)依式孔,討有下背列四躁個模麥型轉(zhuǎn)西換:1.B變化襯,S不變(1)B均勻富變化①B隨時欣間均可勻變古化如果B隨時父間均愚勻變步化,伶則可蛇以寫綠出B關(guān)于鐮時間t的表廉達(dá)式權(quán),再尼用法拍拉第斃電磁飾感應(yīng)權(quán)定律壘解題孫,如擊例2第(1)問晴.②B隨位麥置均倚勻變宇化B隨位牌置均辦勻變摧化的社解題糧方法虛類似梯于B隨時雜間均簽勻變閱化的犁情形羊.(2)B非均服勻變?yōu)郴疊非均鞠勻變專化的囑情況團(tuán)在高勵中并佩不多囑見,借如例2第(3)問喬.如助果題曬目給斑出了B非均漂勻變貧化的援表達(dá)欣式,教也可熔用后祖面給伏出的芒求導(dǎo)遇法求巖解.例2、如奮圖所巨示,槳固定胃于水約平桌挽面上贏的金混屬框綿架cd慚ef,處竿在豎誤直向扣下的哭勻強(qiáng)肚磁場卷中,派金屬旗棒ab擱在筋框架矮上,型可無免摩擦肥滑動腰.此預(yù)時ab癥ed構(gòu)成予一個柴邊長侮為l的正紫方形旱,棒偽的電售阻為r,其羨余部申分電慢阻不滅計.市開始快磁感序強(qiáng)度仁為B0.(1)若忽從t=0時刻鐮起,登磁感纏強(qiáng)度伐均勻犯增加霸,每奧秒增眾量為k,同閥時棒度保持放靜止坑.求谷棒中雹的感冒應(yīng)電填流.近在圖師上標(biāo)您出感因應(yīng)電啟流的垂方向扒;(2)在革上述進(jìn)(1)情烈況中誤,始呢終保首持棒菜靜止愈,當(dāng)t=t1末時臉需加土的垂帝直于纖棒的尺水平餡拉力淡為多卵大?(3)若t=0時刻吐起,吵磁感步強(qiáng)度太逐漸約減小脈,當(dāng)萌棒以默恒定疲速度v向右慎做勻搞速運(yùn)階動時凈,可俗使棒辛中不診產(chǎn)生財感應(yīng)街電流苗,則答磁感型強(qiáng)度趁應(yīng)怎好樣隨份時間柿變化機(jī)(寫亡出B與t的關(guān)灶系式弄)?××××d××××××××ab圖2eB0cf解析彼:(1)磁侮感強(qiáng)世度均礙勻增計加,竊每秒部增量棍為k,得∵感僵應(yīng)電置動勢∴感折應(yīng)電慘流由粥楞次芽定律手可判客定感相應(yīng)電幕流方幫向為擦逆時猶針,肯棒ab上的脾電流宅方向醉為b→睜a.(2)t=古t1時,B=蔬B0+kt1又∵F=膝BI榮L∴(3)∵融棒中撫不產(chǎn)掏生感額應(yīng)電記流∴教回路捐中總偉磁通燙量不謊變∴Bl(L+菜vt)=B0l2,得點評銅:將衰加速跑度的找定義菜式和黃電磁款感應(yīng)源定律量的表買達(dá)式柳類比壺,弄笑清k的物征理意遭義,街寫出慢可與萄相對襯照的B的表奧達(dá)式賤;第蜘(3)問濤中B、S均在肌變化錫,要雅能抓黑住產(chǎn)忙生感演應(yīng)電失流的志條件殃(①內(nèi)回路鎖閉合驚;②暑回路展中有階磁通善量的份變化墓)解支題.2.B不變續(xù),S變化(1)金嫩屬棒零運(yùn)動忠導(dǎo)致S變化金屬巷棒在池勻強(qiáng)按磁場甚中做侮切割疑磁感加線的極運(yùn)動濟(jì)時,光其感準(zhǔn)應(yīng)電獲動勢鬧的常土用計世算公站式為強(qiáng),此類凡題型合較常永見,眠如例3.例3、如立圖所柏示,卡兩條側(cè)互相鞋平行池的光冶滑金剪屬導(dǎo)這軌位直于水傳平面仔內(nèi),上距離柴為l=0遭.2挨m,在斧導(dǎo)軌嚼的一度端接哀有阻寇值為R=0淹.5煌Ω的電巡壽阻,番在x≥0處有宴一與齒水平昆面垂撈直的欄均勻責(zé)磁場暫,磁哈感強(qiáng)熟度B=0片.5掉T.一利質(zhì)量嚼為m=0頑.1庸kg的金累屬直皮桿垂擋直放判置在帖導(dǎo)軌掏上,購并以v0=2暴m/蓋s的初謊速度眾進(jìn)入暮磁場圓,在柏安培完力和指一垂粒直于擴(kuò)桿的慕水平欲外力F的共照同作貴用下困做勻借變速粥直線腰運(yùn)動米,加異速度季大小美為a=2喇m/峽s2、方賠向與矮初速駐度方但向相秋反.嘗設(shè)導(dǎo)友軌和霧金屬窄桿的士電阻煙都可城以忽融略,爛且接屢觸良挺好.轎求:(1)電德流為嚴(yán)零時趟金屬鉗桿所圖處的控位置堪;(2)電廢流為貌最大羨值的昂一半黎時施駁加在板金屬夠桿上勤外力F的大榆小和途方向災(zāi);(3)保困持其彩他條決件不厲變,爆而初韻速度v0取不朋同值神,求石開始鑒時F的方臨向與者初速染度v0取值督的關(guān)緒系.mav0××××××××B圖3××××××××RxOl解析:(1)感須應(yīng)電監(jiān)動勢E=Bl訓(xùn)v,感住應(yīng)電念流I=∴I=0時v=0∴x==1(m)(2)當(dāng)境桿的苗速度獄取最換大速印度v0時,伐桿上胞有最絮大電中流Im=安培們力F安=BI’l=演=0.四02(N)向右杰運(yùn)動耳時F+匯F安=m霸a,得F=雜ma混-抄F安=0都.1性8(N),塊方向怖與x軸相盟反向左促運(yùn)動帥時F-F安=m套a,得F=ma哈+F安=0谷.2舒2(N),搭方向加與x軸相狠反(3)開晶始時v=籮v0,F(xiàn)安=BIml=F+忍F安=m陽a,F(xiàn)=兼ma膚-哨F安=m詳a拴-∴當(dāng)v0<=10甘m/征s時,F(xiàn)>0,方減向與x軸相尊反當(dāng)v0>=10股m/呼s時,F(xiàn)<0,方姜向與x軸相錯同評點:桿在帆水平圍外力F和安莖培力寨的共甲同作肢用下斃做勻懂變速哥直線挎運(yùn)動野,加劈燕速度a方向送向左川.桿掃的運(yùn)嫩動過乞程:驢向右城勻減扭速運(yùn)綿動→達(dá)速度史為零蛇→向恢左勻梢加速歇運(yùn)動攜;外吩力F方向夜的判專斷方即法:垃先假吸設(shè),接再根懶據(jù)結(jié)漲果的罪正負(fù)哭號判紡斷.例4、半中徑為a的圓機(jī)形區(qū)窮域內(nèi)孤有均鎮(zhèn)勻磁絲式場,軋磁感殺強(qiáng)度堡為B=0語.2忍T,磁隆場方豪向垂塘直紙葉面向養(yǎng)里,剪半徑枕為b的金懶屬圓潔環(huán)與蓄磁場班同心比地放絲式置,歪磁場田與環(huán)咳面垂尚直,潑其中a=0吵.4榨m,b=0鼓.6巧m,金側(cè)屬環(huán)南上分?jǐn)?shù)別接仙有燈L1、L2,兩恢燈的綁電阻萄均為R=2暮Ω,一逮金屬店棒MN與金點屬環(huán)異接觸清良好略,棒未與環(huán)糞的電失阻均澇忽略兼不計(1)若行棒以v0=5順m/雞s的速鉛率在賢環(huán)上衣向右系勻速睜滑動艱,求腎棒滑倍過圓賴環(huán)直坊徑OO′的瞬范時(沙如圖況所示鑰)MN中的卻電動類勢和遵流過酬燈L1的電必流。(2)撤澤去中臣間的桂金屬播棒MN,將仇右面斗的半腎圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸晴向上狠翻轉(zhuǎn)90似o,若皂此時豆磁場應(yīng)隨時棚間均年勻變沖化,最其變醬化率丸為ΔB/Δt=4妻T/禽s,求L1的功村率。(2)導(dǎo)防軌變指形導(dǎo)烏致S變化常常盆根據(jù)夠法拉尺第電擁磁感擠應(yīng)定鄉(xiāng)豐律解德題,旦如例4.3.疑“雙桿+導(dǎo)軌誕”模屠型例5、足芒夠長逐的光誓滑金奧屬導(dǎo)蜓軌E益F,P渴Q水平亦放置稻,質(zhì)使量為m電阻松為R的相弄同金夜屬棒ab,cd與導(dǎo)閘軌垂納直且腳接觸寨良好濃,磁鋒感強(qiáng)鑼度為B的勻箱強(qiáng)磁罵場垂散直導(dǎo)表軌平衡面向菠里如幕圖所科示。懂現(xiàn)用驚恒力F作用蔑于ab棒上崗,使丟它向侮右運(yùn)喘動。A.安渴培力鄰對cd做正標(biāo)功使蘆它向頁右加芳速運(yùn)是動B.外綿力F做的般功等牢于克逮服ab棒上涌安培敵力的頑功C.外紋力作摔的功巷等于桐回路群產(chǎn)生插的總擊熱量燭和系蹦統(tǒng)的勿動能D.回復(fù)路電清動勢仿先增避后減坦兩棒遵共速聚時為策零解析屬:開始析時ab棒在蒜外力F作用做下向覽右切押割磁封感線渴產(chǎn)生距電磁油感應(yīng)蟻,ab棒相拘當(dāng)于擔(dān)電源撫,由墓右手語定則覆,b端電稍勢較增低,a端電岔勢高閱,形串成由b→a→c→d→b逆時臺轉(zhuǎn)電嫁流。拍電流蜻通過ab和cd棒,福由左含手定劇則,ab棒安快培力鑄向左丸,做紡負(fù)功浴,阻厚礙速尚度增簡加;cd棒安雀培力愧向右倚,做偷正功河,使cd棒動白能增煙加速襪度增侍大。搖外力萌除克榜服ab棒上躬安培垮力做奸功外粱,還猛要對cd棒做暴正功填。故A對B錯。喬由于啄外力事和安無培力徑的作跑用,把開始灰時ab棒加志速度說大于cd棒,坐兩者棟速度窗差增唯大,廳回路雕感應(yīng)脊電動喝勢增敞大,嶄感應(yīng)考電流然增大大,使ab加速論度減蓮小,cd加速壘度增犬大,薯當(dāng)兩破棒加撒速度辱相等沙時速滾度差舟最大梳,回火路感顯應(yīng)電面動勢既最大指。以牙后ab和cd棒在爭外力F作用跪下以濕相同孔加速典度運(yùn)禁動,級速度撇差恒砍定不考可能亮共速累,電站動勢孤恒定危不會染等于確零,媽故D錯。韻根據(jù)害能量識守恒市整個貫過程桑外力栗做的撤功等伶于回啟路產(chǎn)坐生的蟻總熱殖量和吹系統(tǒng)院的動糧能,C項正鎖確。徹所以屬正確芳選項遍為A、C。點評罰:電怒磁感疑應(yīng)中而的金誘屬棒遍導(dǎo)軌蓋問題塑,可害以用捕力學(xué)接中滑李塊A在滑堵板B上運(yùn)蒸動作花為物滲理模譜型。棉滑板B與地灣面光唱滑接底觸,朵摩擦池力分限別對A、B做負(fù)犬功和委正功,使部止分機(jī)余械能例轉(zhuǎn)化太為內(nèi)星能,炊相當(dāng)鉛于雙究金屬督棒情善景。鼓若B固定司于地凈面,廉則類芹似單束金屬泊棒。駛摩擦蠟力做猴的總康功等儉于系覽統(tǒng)內(nèi)詞能增拆量,裳相當(dāng)侮于安限培力橫做功能的情遣景。例6、如碎圖相屢距為L的兩匹光滑巾平行店導(dǎo)軌墊,平純行放摧置在哨傾角悔為θ的斜筍面上皺,導(dǎo)冊軌的護(hù)右端令接有腫電阻R(軌法道電習(xí)阻不春計)樹,斜翠面處恒在一鈴勻強(qiáng)勞磁場B中,私磁場炸方向使垂直留于斜耐面向傭上,界質(zhì)量濕為m,電部阻為2R的金罰屬棒ab放在改導(dǎo)軌錘上,劃與導(dǎo)嘴軌接位觸良值好,挺由靜罷止釋賽放,霉下滑版距離S后速愧度最斤大,糖則A.下供滑過猾程電皆阻R消耗苦的最誘大功引率為B.下?lián)Q滑過觸程電胃阻R消耗叨的最幻玉大功窄率為C.下左滑過涂程安拐培力爽做功D.下暖滑過桌程安源培力豆做功解析晴:ab棒下授滑過葡程受得重力跌,軌返道支緣瑞持力離和安芳培力恢作用鋼。加睜速度a=0時速血度最語大,嫩感應(yīng)汁電動塊勢最兆大,緊電路趙中電郵流最擠大,隸電阻周消耗圍熱功裹率最羽大。當(dāng)a=0,有mg貞sinθ=BI朱L=,沾?!鄦?;回伐路總列功率霜,電阻丹消耗舒功率糞。所以A答案剩正確學(xué),B為回幻玉路總羞功率第。在下礙滑過撿程中盼,安灶培力迫是變?nèi)剂Γ虿荒芊从霉柖x煎式計算孝。也個不等是于系拋統(tǒng)動碑能。故C錯??紤]蓄到安省培力仇做功逝等于墊系統(tǒng)汽(回匹路)勒產(chǎn)生戚總熱對量,折由能夢量守壺恒,蘆重力鞏勢能瀉轉(zhuǎn)化膀為棒絞動能踩和系已統(tǒng)內(nèi)丑能mg備h=業(yè)+Q∴選項D正確傘。所蒸以選A.濫D點評通:猶風(fēng)如滑旋動摩離擦力看對系城統(tǒng)做蝴功,碎使系辟統(tǒng)內(nèi)聞能增濕加一燈樣,念安培性力做僑功也絡(luò)使系啞統(tǒng)內(nèi)妖能增腹加。炮當(dāng)電串源內(nèi)天阻不壩計時牢,系東統(tǒng)熱銀量就摩是外烘電路傲電阻稠上熱而量。她否則檔外電蜓阻熱艦量只吉是總掃熱量昌的一鈴部分蘇。其次慰,安弟培力能與摩雄擦力焰又有逮區(qū)別擠。滑局動摩巴擦力F=μ與壓槐力成群正比其,通頓常表鍵現(xiàn)為版恒力輩。而子安培擔(dān)力盲正比惱于速局度v,通孩常為和變力餃。因屑此,童求安楚培力組做的帽功,楊除非沃恒力妖,一沸般不劣能用騎功的肺定義脈式計恐算,繞這時磁用能納量知暢識(框如動渣能定彩理或小能量腦守恒蝕)可館方便需求出易或Q魯,再惡依兩扎者關(guān)項系按為題意倚求出乘答案梳。(三稅)預(yù)扁測如火攔如荼捆的新紫課程河改革服體現(xiàn)嫌了培據(jù)養(yǎng)高待素質(zhì)錫人才忌的基掩本框球架——從“斜知識搞與技日能”臺、“友過程歲與方兼法”覽、“膀情感縣態(tài)度僑與價微值觀煩”三慮個方輕面設(shè)字計課嬌程目粱標(biāo)、排課程章的內(nèi)含容、能結(jié)構(gòu)京和實厚施機(jī)狂制.

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