高三物理 電磁感應中的力學問題復習學案

1、江蘇昆山振川高中三年級物理復習：電磁感應中的力學問題指導目標1。分析計算電磁感應安培力中導體的運動和平衡。典型案例分析實施例1如圖5a所示，兩個足夠長的直金屬導軌MN和PQ以傾斜角平行放置在絕緣斜面上，并且兩個導軌之間的距離為L.M和p。整個裝置處于磁感應強度為b的均勻磁場中，磁場方向垂直于向下的斜面。導軌和金屬桿的阻力可以忽略不計。(1)從b到a看到的裝置如圖b所示，請在此圖中畫出ab桿滑動過程中某一時刻的受力示意圖。(2)當ab桿速度為V時，計算ab桿中的電流及其加速度。(3)找出連桿在滑動過程中能達到的最大速度。跟蹤訓練1是磁懸浮列車的運行原理模型，如圖所示。兩條平行直線軌道之間的距離為

2、L，磁場磁感應強度B1=B2，方向相反，它們同時以恒定速度V沿直線軌道向右移動。軌道上金屬框架的邊長為L，阻力為R，移動時的阻力為Ff，因此金屬框架移動的最大速度表達式為()A.vm=B.vm=C.vm=D.vm=例2如圖所示，空間中存在垂直均勻磁場，磁感應強度b=1t，ab和cd為平行距離l=1m的長直導軌，在同一水平面上，左側由金屬棒ac連接。質量為m=1kg的導體棒MN水平放置在導軌上，MN和ac之間的總電阻r已知為0.2。不考慮其他阻力。導體棒MN通過不可延伸的細線和光滑的天車與質量為m的重物連接?，F(xiàn)在，在重量從靜止狀態(tài)釋放后，它與導體棒一起移動，并且總是保持導體棒和導軌之間的良好接觸

3、。眾所周知，導體棒和導軌之間的動摩擦系數(shù)=0.5，不考慮其他摩擦。導軌足夠長，重量離地面足夠高。重力加速度G取為10 m/s2。(1)請定性描述：在導體棒MN以均勻速度移動之前，速度和加速度是如何變化的？當MN勻速運動時，哪個力為零？并定性地畫出桿從靜止到勻速運動過程中隨時間變化的安培力圖像(不說明原因，不計算達到勻速的時間)；(2)如果已知重物的下落高度h=2 m，則導體棒剛開始勻速運動，在此過程中交流側產(chǎn)生的焦耳熱Q為Q=3 J，計算出導體棒MN的電阻值r。如圖跟蹤訓練2所示，電阻為R，其他電阻可忽略不計。ef是一個水平放置的導體棒，電阻可以忽略不計，質量為m。棒的兩端分別與ab和cd保持

4、良好的接觸，并且可以沿框架向下滑動，沒有摩擦。整個裝置放置在垂直于框架的均勻磁場中。當導體棒ef從靜止狀態(tài)滑下一段時間時，開關S閉合，然后S閉合()A.導體棒ef的加速度可能大于g B。導體棒ef的加速度必須小于g。C.導體棒ef的最終速度隨s. D .的閉合時間而變化。導體棒ef的機械能和回路中產(chǎn)生的電能之和必須守恒例3。如圖1所示，距離l=0.3m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個垂直面上。在傾斜角=37的水平面a1b1b2a2區(qū)域和斜面c1b1b2c2區(qū)域中，存在磁感應強度B1=0.4t、垂直方向B2=1t和垂直于斜面的均勻磁場。電阻r=0.3，質量m1=0.1kg，

5、相同長度l的導體棒k、s、q分別放置在導軌上，s棒的兩端固定在b1、b2點，k、q棒可以沿導軌滑動，無摩擦，始終接觸良好。輕鉆(2)拉桿的瞬時功率。跟蹤訓練3如圖6所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN和PQ平行固定在傾角=37的絕緣斜面上，兩根導軌之間的距離為l=1 m，導軌的阻力可以忽略不計。m點和p點之間的電阻為r。質量m=1 kg且電阻r=0.2 的均勻直金屬桿ab放置在兩個導軌上。垂直于導軌，接觸良好。整個裝置處于均勻磁場中，磁感應強度B=0.5 T，磁場方向垂直于向下的斜面。從圖中所示的位置，桿ab受到f=0.5 V 2的拉力(其中V是桿ab的移動速度，力的單位是N)，該拉力平行于導

6、軌并沿著斜面向下。通過電阻R的測量電流隨時間均勻增加。g為10 m/s2(1)試著判斷金屬桿ab在均勻磁場中做什么運動，并寫出推理過程；(2)求出電阻R的阻值；(3)計算金屬桿ab從靜止位置滑下位移x=1 m所需的時間t。課時標準化培訓1.如圖1所示，在均勻磁場中有一個u形引線框abcd，引線框在水平面上，磁場垂直于引線框的平面，r是電阻，ef是垂直于ab的導體棒，它可以在ab和cd上無摩擦地滑動。可以忽略導線架中的桿ef和導線的電阻。首先，給ef一個向右的初始速度，然后()A.英孚將減速并向右移動，但不會均勻移動。英孚將減速并向右移動，最后停止C.英孚將以恒定的速度向右移動。英孚將來回移動2

7、.如圖2所示，均勻磁場的磁感應強度為b，方向為垂直向下。磁場中有一個邊長為l的方形剛性金屬框架。ab邊的質量為m，電阻為r，其他三邊的質量和電阻不計算在內。CD側配有固定的水平軸，可將金屬框架從水平位置釋放到靜止位置。當它第一次轉向垂直位置時，不管有沒有摩擦力，ab側的速度是v，重力加速度是g。A.電流通過ab側的方向是a B。速度v=側通過最低點時的速度C.a點和b點之間的電壓逐漸增加。金屬框架中產(chǎn)生的焦耳熱為mg1-mv23.如圖3所示，兩個水平放置的平行金屬導軌ab和cd具有光滑的表面，并處于垂直均勻磁場中。金屬桿PQ垂直于導軌放置在它們上面，并以恒定速度v向右移動。為了停止金屬桿PQ，

8、以下措施是可行的(導軌足夠長，并且金屬桿PQ具有阻力) ()A.在垂直于導軌的PQ右側放置另一根相同的金屬桿b .在PQ的右側垂直于導軌放置一根金屬棒，其質量和阻力大于PQ棒的質量和阻力C.用導線連接導軌的a端和c端d .在導軌的兩端用導線連接一個電容器4.如圖4所示，足夠長的u形光滑金屬導軌的平面與水平面形成角度(090)，其中MN平行于PQ，距離為l，導軌平面垂直于磁感應強度為b的均勻磁場，導軌電阻不計。金屬桿ab從靜止狀態(tài)沿著導軌向下滑動，并且始終與兩個導軌保持垂直且良好的接觸。連接到電路中的ab棒的電阻為r，當流經(jīng)ab棒某一橫截面的電荷為q時，該棒的速度為。A.運動的平均速度是伏特?；?/p>

9、動的位移是C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv D，最大持續(xù)力為sin 5.剛性矩形銅線圈從高處自由下落，進入水平均勻磁場區(qū)域，然后離開磁場區(qū)域并繼續(xù)下落，如圖5所示，然后()A.如果線圈在進入磁場時以均勻的速度運動，則線圈在離開磁場時以均勻的速度運動。如果進入磁場的過程是加速運動，那么離開磁場的過程也是加速運動C.如果線圈進入磁場的過程6.如圖所示，兩個足夠長的平行金屬導軌固定在水平面上，均勻磁場的方向垂直于導軌平面。金屬桿ab和cd與導軌形成一個閉環(huán)，并且可以無摩擦地沿著導軌滑動。兩個金屬棒ab和cd的質量比為21。用恒定的力F沿導軌方向水平向右拉動金屬桿cd。過了很久()A.金屬棒ab和cd以恒定的速度運動。金屬棒ab上的電流方向是從b到a。C.金屬棒cd上的安培力等于2f/3d。兩根金屬棒之間的距離保持不變7.光滑平行的金屬導軌MN和PQ，間距L=1.0 m，與水平面夾角=30，均勻磁場磁