電磁感應(yīng)中的單軌問題

電磁感應(yīng)中的單軌問題第1頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月目的要求:1.鞏固掌握感應(yīng)電動勢大小的計算和感應(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)用等效觀點處理問題的能力.教學(xué)重點:單軌問題的力學(xué)問題,電路問題.第2頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月條件：水平面上兩條光滑導(dǎo)軌寬為Ｌ，一金屬棒ＡＢ跨放在導(dǎo)軌上，并接觸良好，電阻不計，給導(dǎo)軌一個水平拉力Ｆ．求ＡＢ所能達(dá)到的最大速度．（如有磨擦力的時候最大速度又是多少？）一類:“動－電－動”型（一般模型）ＡＢＦR第3頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月練：如圖．處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距１米，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝３７°角，下端連接阻值為Ｒ的電阻，勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為０﹒２ｋｇ，電阻不計的金屬棒放在兩導(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０﹒2５。（１）：求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度。（２）：當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻Ｒ上消耗的功率為８Ｗ，求該速度大小。（３）：在（２）中若Ｒ＝２Ω，金屬棒中的電流方向由a→b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ的大小和方向．（g=10m/s2.sin370=0.6cos370=0.8)°Rbaθ第4頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月延伸拓展（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．勻速運動Ｂ．加速運動Ｃ．減速運動Ｄ．無法確定absD第5頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月練：如圖，MN和PQ為豎直方向的兩平形長直金屬導(dǎo)軌，間距Ｌ為0.4米，電阻不計，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6.0×10-3kg，電阻為1.0Ω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3.0Ω的電阻R1當(dāng)桿達(dá)到穩(wěn)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Ｖ和滑動電阻器接入電路部分的電阻Ｒ２ＭＰabNQR1R2第6頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月二.“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。求關(guān)閉電鍵S后ab所能達(dá)到的最大速度。Ｅab第7頁，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)：“動-——電——動”型解決問題的方法：（1)受力分析→運動分析（確定運動過程和最終穩(wěn)定狀態(tài)）→由牛頓第二定律列方程求解。（２）運動的狀態(tài)結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體運動Ｖ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，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(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棒開始運動，最后又靜止在導(dǎo)軌上，則ab在運動過程中，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，課件共10頁，創(chuàng)作于2023年2月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