高考物理一輪復(fù)習(xí)課件交變電流產(chǎn)生和描述

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)交變電流（1/9）高中物理

一輪復(fù)習(xí)交變電流（1/9）1產(chǎn)生和描述2圖像問(wèn)題3“四值”問(wèn)題4LC振蕩電路5變壓器基礎(chǔ)6多匝副線圈7原線圈含電阻8變壓器動(dòng)態(tài)分析9遠(yuǎn)距離輸電相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述1.基本概念：恒定電流：大小方向都不隨時(shí)間變化的電流；直流電：方向不隨時(shí)間變化的電流叫做直流電，簡(jiǎn)稱直流（DC）；交流電：大小方向隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交流電，簡(jiǎn)稱交流（AC）；注意：①直流電大小可以變化；②交流電要有固定的周期；2.交流發(fā)電機(jī)：基本組成：線圈；磁極；滑環(huán)；電刷；相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述3.電動(dòng)勢(shì)求解：中性面：①線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直；②AB、CD導(dǎo)棒速度方向平行于磁場(chǎng)方向；③磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；垂直中性面：①線圈平面與磁場(chǎng)方向平行；②AB、CD導(dǎo)棒速度方向垂直于磁場(chǎng)方向；③磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；

垂直中性面

中性面特殊位置：相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述3.電動(dòng)勢(shì)求解：中性面（θ=0）：垂直中性面（θ=π/2）：一般位置（從中性面開(kāi)始）：

θA(B)D(C)相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述3.電動(dòng)勢(shì)求解：轉(zhuǎn)軸不對(duì)稱（從中性面開(kāi)始）：×××××××××BωL1L2×××××××××BωL1L2x×××××××××BωL1L2x相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述3.電動(dòng)勢(shì)求解：非矩形線圈（從中性面開(kāi)始）：×××××××××Bω×××××××××Bω×××××××××Bω瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)大?。航Y(jié)論：①電動(dòng)勢(shì)最大值與線圈形狀無(wú)關(guān)，εm=Bsω；

②從中性面開(kāi)始，e=εmsinωt。正弦交流電產(chǎn)生條件：①線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；②線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；③線圈轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向不平行；相關(guān)知識(shí)：交變電流

—產(chǎn)生和描述4.正弦交流電圖像及瞬時(shí)值表達(dá)式：多匝線圈（從中性面開(kāi)始）：基本物理量：周期：頻率：特點(diǎn)：①一個(gè)周期兩次經(jīng)過(guò)中性面；②每個(gè)周期電流方向改變兩次；Φ–t與e-t圖像對(duì)比：圖像間聯(lián)系：【例題1】（1）圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是（）總結(jié)：1.掌握磁通量有效面積，并知道磁通量變化率為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)；2.注意中性面及垂直中性面位置磁通量及電動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)；交變電流

—產(chǎn)生和描述（3）矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列結(jié)論正確的是（

）A.在t=0.1s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B.在t=0.2s時(shí)電動(dòng)勢(shì)改變方向C.通過(guò)圖像求出電動(dòng)勢(shì)最大值 D.在t=0.4s時(shí)，磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大（2）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO'沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的是（）A.交變電流的最大值為B.t=0.01s時(shí)線圈位于中性面C.t=0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D.t=0.02s時(shí)穿過(guò)線圈磁通量最大CACCD【例題2】（1）在均勻分布的磁場(chǎng)空間中放入一邊長(zhǎng)為a的正方形單匝線圈，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈平面垂直，B的大小按正弦規(guī)律變化，其最大值為Bm，周期為T(mén)。如圖所示，若線圈每邊電阻為r，線圈的自感可或略不計(jì)，求：感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式；總結(jié)：1.余弦交流電可以通過(guò)加載正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；2.正弦交流電可以讓線框切割正弦波形來(lái)實(shí)現(xiàn)；BTOBmt-Bm（2）如圖所示，一矩形線圈在水平外力F作用下以速度v=5.0m/s勻速通過(guò)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1=3m，L2=2m，線圈總電阻R=2Ω。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向垂直于xOy平面，有界磁場(chǎng)的形狀滿足方程y=2sin(πx/3)（單位：m）；求：①感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式；②外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。交變電流

—產(chǎn)生和描述①②【例題3】某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角α均為4π/9，磁場(chǎng)均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=L、bc=ad=2L。線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中,兩條邊所經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：①線圈切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小εm；②線圈切割磁感線時(shí),bc邊所受安培力的大小F；③外接電阻在一個(gè)周期內(nèi)消耗的熱量Q?？偨Y(jié)：1.線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割輻射狀的磁場(chǎng)，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；2.注意分析一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間；交變電流

—產(chǎn)生和描述①②③【例題4】圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO'轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路.圖乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈）①線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；②線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖丙所示，寫(xiě)出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；③若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其他電阻均不計(jì)）總結(jié)：1.熟練掌握瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式中各項(xiàng)的含義；2.理解變化電流產(chǎn)生的焦耳熱可以通過(guò)面積來(lái)處理；交變電流

—產(chǎn)生和描述①②③i2RTOIm2Rt例題1例題2例題3例題4交變電流

—產(chǎn)生和描述【例題1】（1）圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是（）（3）矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列結(jié)論正確的是（

）A.在t=0.1s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B.在t=0.2s時(shí)電動(dòng)勢(shì)改變方向C.通過(guò)圖像求出電動(dòng)勢(shì)最大值 D.在t=0.4s時(shí)，磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大（2）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO'沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。以下判斷正確的是（）A.交變電流的最大值為B.t=0.01s時(shí)線圈位于中性面C.t=0.01s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D.t=0.02s時(shí)穿過(guò)線圈磁通量最大CACCD例題1例題2例題3例題4交變電流

—產(chǎn)生和描述【例題2】（1）在均勻分布的磁場(chǎng)空間中放入一邊長(zhǎng)為a的正方形單匝線圈，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈平面垂直，B的大小按正弦規(guī)律變化，其最大值為Bm，周期為T(mén)。如圖所示，若線圈每邊電阻為r，線圈的自感可或略不計(jì)，求：感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式；BTOBmt-Bm（2）如圖所示，一矩形線圈在水平外力F作用下以速度v=5.0m/s勻速通過(guò)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1=3m，L1=3m，L2=2m，線圈總電阻R=2Ω。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向垂直于xOy平面，有界磁場(chǎng)的形狀滿足方程y=2sin(πx/3)（單位：m）；求：①感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式；②外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。①②例題1例題2例題3例題4交變電流

—產(chǎn)生和描述【例題3】某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角α均為4π/9，磁場(chǎng)均沿半徑方向，匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=L、bc=ad=2L。線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中,兩條邊所經(jīng)過(guò)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R。求：①線圈切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小εm；②線圈切割磁感線時(shí),bc邊所受安培力的大小F；③外接電阻在一個(gè)周期內(nèi)消耗的熱量Q。①②③例題1例題2例題3例題4交變電流

—產(chǎn)生和描述【例題4】圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO'轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路.圖乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈）①線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；②線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖丙所示，寫(xiě)出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；③若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其他電阻均不計(jì)）①②③i2RTOIm2Rt本節(jié)重點(diǎn)：交變電流

—產(chǎn)生和描述1.電動(dòng)勢(shì)求解：

θ2.正弦交流電圖像及瞬時(shí)值表達(dá)式：多匝線圈（從中性面開(kāi)始）：3.Φ–t與e-t圖像對(duì)比：中性面：①線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直；②磁通量最大；③感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；交變電流（1/9）講解人：王老師謝謝觀看交變電流

—產(chǎn)生和描述【例題4】如圖甲，超級(jí)高鐵是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無(wú)噪聲、零污染等特點(diǎn)。列車主要通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)與制動(dòng)，如圖乙、丙分別是電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼模型簡(jiǎn)化。兩水平且平行金屬導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，列車上固定著導(dǎo)體棒1、2和直流電源，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，電源通過(guò)電刷與導(dǎo)軌連接。已知，兩導(dǎo)軌間距為d，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源與導(dǎo)體棒1、導(dǎo)體棒1與導(dǎo)體棒2之間距離均為d，列車總質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r，其它電阻忽略不計(jì)，摩擦阻力忽略不計(jì)。①如圖乙，啟動(dòng)時(shí)兩導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求剛接通電源瞬間列車的加速度大?。虎谌鐖D丙，當(dāng)列車進(jìn)站時(shí)，導(dǎo)軌間依次分布寬度為d、且相鄰方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。斷開(kāi)電源，導(dǎo)體棒2剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，求此時(shí)流過(guò)兩棒的電流大??；③接②問(wèn)，求列車整個(gè)制動(dòng)過(guò)程導(dǎo)軌上產(chǎn)生的焦耳熱；④接②問(wèn)，求列車整個(gè)制動(dòng)過(guò)程發(fā)生的位移。電磁感應(yīng)

—單桿模型（單桿與電阻）【例題2】（1）如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，其間距為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為r的直導(dǎo)線ab垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電路中電容器電容為C，定值電阻阻值為R，其它電阻不計(jì)?，F(xiàn)給直導(dǎo)線ab一水平向右的初速度，當(dāng)電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)；求：①最終電容器所帶電荷量；②直導(dǎo)線ab初速度大?。豢偨Y(jié)：1.單桿與電源構(gòu)成電動(dòng)式單桿模型；2.單桿與電阻構(gòu)成阻尼式單棒模型；3.注意能量守恒及分配的運(yùn)用；①②電磁感應(yīng)

—單桿模型（單桿與電源）（2）如圖所示，兩水平導(dǎo)軌間距L=0.6m，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=1T，一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置并接觸良好，R1=R2=R3=5Ω，電容C=300μF，理想電流表0刻線在刻度盤(pán)中央，金屬桿接入電路部分電阻r=2Ω，框架電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，金屬桿向左以v=10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S開(kāi)始接觸點(diǎn)2。①當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1，求電流表的示數(shù)和通過(guò)電流表的電流方向；②一段時(shí)間后再把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)2，直到電流表示數(shù)為0，求通過(guò)電流表的電荷量?！纠}4】如圖1所示，MN和PQ為豎直放置的兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻均可忽略不計(jì)。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體桿ab質(zhì)量為m、電阻不計(jì)，并與導(dǎo)軌接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將導(dǎo)體桿ab由靜止釋放。求：①a.試定性說(shuō)明ab桿運(yùn)動(dòng)；b.ab桿下落穩(wěn)定后，電阻R上的熱功率。②若將M和P之間的電阻R改為接一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源，發(fā)現(xiàn)桿ab由靜止向上運(yùn)動(dòng)（始終未到達(dá)MP處），如圖2所示。a.試定性說(shuō)明ab桿的運(yùn)動(dòng)；b.桿穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)后，電源的輸出功率。③若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖3所示。ab桿由靜止釋放．請(qǐng)推導(dǎo)證明桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并求出桿的加速度?？偨Y(jié)：1.理解反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)；2.安培力做正功的過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量；①②③電磁感應(yīng)

—單桿模型（單桿與電源）【例題2】如圖所示，兩水平導(dǎo)軌間距L=0.6m，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=1T，一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置并接觸良好，R1=R2=R3=5Ω，電容C=300μF，理想電流表0刻線在刻度盤(pán)中央，金屬桿接入電路部分電阻r=2Ω，框架電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，金屬桿向左以v=10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S開(kāi)始接觸點(diǎn)2。①當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1，求電流表的示數(shù)和通過(guò)電流表的電流方向；②一段時(shí)間后再把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)2，直到電流表示數(shù)為0，求通過(guò)電流表的電荷量?？偨Y(jié)：1.理解反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)；2.安培力做正功的過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量；①②電磁感應(yīng)

—單桿模型（單桿與電源）①②（2）如圖所示，兩水平導(dǎo)軌間距L=0.6m，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=1T，一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置并接觸良好，R1=R2=R3=5Ω，電容C=300μF，理想電流表0刻線在刻度盤(pán)中央，金屬桿接入電路部分電阻r=2Ω，框架電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，金屬桿向左以v=10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S開(kāi)始接觸點(diǎn)2。①當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1，求電流表的示數(shù)和通過(guò)電流表的電流方向；②一段時(shí)間后再把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)2，直到電流表示數(shù)為0，求通過(guò)電流表的電荷量?！纠}2】（1）如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，其間距為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為r的直導(dǎo)線ab垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電路中電容器電容為C，定值電阻阻值為R，其它電阻不計(jì)?，F(xiàn)給直導(dǎo)線ab一水平向右的初速度，當(dāng)電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)；求：①最終電容器所帶電荷量；②直導(dǎo)線ab初速度大小；總結(jié)：1.單桿與電源構(gòu)成電動(dòng)式單桿模型；2.單桿與電阻構(gòu)成阻尼式單棒模型；3.注意能量守恒及分配的運(yùn)用；①②電磁感應(yīng)

—單桿模型（單桿與電源）（2）如圖所示，兩水平導(dǎo)軌間距L=0.6m，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=1T，一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置并接觸良好，R1=R2=R3=5Ω，電容C=300μF，理想電流表0刻線在刻度盤(pán)中央，金屬桿接入電路部分電阻r=2Ω，框架電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，金屬桿向左以v=10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S開(kāi)始接觸點(diǎn)2。①當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1，求電流表的示數(shù)和通過(guò)電流表的電流方向；②一段時(shí)間后再把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)2，直到電流表示數(shù)為0，求通過(guò)電流表的電荷量。①②相關(guān)知識(shí)：1.雙桿放置同一磁場(chǎng)中（不計(jì)摩擦，初狀態(tài)一靜一動(dòng)）：電磁感應(yīng)

—雙桿模型（等距無(wú)外力）電路分析：受力及加速度分析：桿1：加速度a減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)；桿2：加速度a減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)；B