2018年高考物理一轮总复习第九章电磁感应第4节（课时2）电磁感应中的动力学和能量问题：电磁感应中的动力学问题课件鲁科版.ppt

1、热点突破： 电磁感应中的动力学问题,1.热点透析,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,第九章 电磁感应,5.真题演练,一、热点透析,1.热点透析,Blv,Blv,一、电磁感应中的动力学问题的解题思路,2.安培力的方向判断,一所用知识及规律,3.牛顿第二定律及功能关系,(1)导体处于平衡态静止或匀速直线运动状态 处理方法：根据平衡条件列式分析(2)导体处于非平衡态加速度不为零 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析,二、两种状态及处理方法,三、电学对象与力学对象的转换及关系,二、典例剖析,2. 典例剖析,【例1】如图示,竖直平面内有一宽L1 m、足够长的光滑矩形金属导轨,

2、电阻不计.在导轨的上、下边分别接有电阻R13 和R26 .在MN上方及CD下方有垂直纸面向里的匀强磁场和,磁感应强度大小均为B1 T.现有质量m0.2 kg、电阻r1 的导体棒ab,在金属导轨上从MN上方某处由静止下落,下落过程中导体棒始终保持水平,与金属导轨接触良好.当导体棒ab下落到快要接近MN时的速度大小为v13 m/s。不计空气阻力，g取10 m/s2。,(1)求导体棒ab快要接近MN时的加速度大小; (2)若导体棒ab进入磁场后,棒中的电流大小始终保持不变,求磁场和之间的距离h； (3)若将磁场的CD边界略微下移,使导体棒ab刚进入磁场时速度大小变为v29 m/s,要使棒在外力F作用

3、下做a3 m/s2的匀加速直线运动,求所加外力F随时间t变化的关系式。,转解析,转原题,【拓展延伸】(1)在例1中，当导体棒进入磁场且电流恒定不变时，a、b两点间的电势差大小是多少？ (2)在例1第(3)问中，请画出01.6 s内外力F与时间t的关系图象。,解析显隐,三、规律方法,3.规律方法,解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”，具体思路如下：,【变式训练1】 如图示,光滑斜面的倾角30,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l11 m，bc边的边长l20.6 m,线框的质量m1 kg,电阻R0.1 ,线框通过细线与重物相连,重物质量M2 kg,斜面上ef(efgh)的右

4、方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B0.5 T,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间做匀速运动,ef和gh的距离s11.4 m,(取g10 m/s2),求: (1)线框进入磁场前重物的加速度； (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v； (3)ab边由静止开始到运动到gh处所用 的时间t； (4)ab边运动到gh处的速度大小及在线 框由静止开始运动到gh处的整个过程 中产生的焦耳热,转审题,物理过程：匀加速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动,转解析,转原题,【备选】如图甲所示，光滑斜面的倾角30，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l11 m，bc边的边长l20.6 m，线框

5、的质量m1 kg，电阻R0.1 ，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F10 N斜面上ef线(efgh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的B-t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计时的如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x5.1 m，取g10 m/s2.求： (1)线框进入磁场前的加速度； (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v； (3)线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热,转 解析,审题提示,转解析,转原题,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】如图示,MN和PQ是两根互相平行竖直

6、放置的光滑金属导轨,已知导轨足够长,且电阻不计.有一垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,宽度为L，ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆开始,将开关S断开,让ab由静止开始自由下落,过段时间后,再将S闭合,若从S闭合开始计时,则金属杆ab的速度v随时间t变化的图象可能是( ),电键闭合后，导线棒中产生感应电流，应判断通电导体棒所受安培力与其重力的大小关系.,解析显隐,【跟踪训练】 如图处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L1 m.导轨平面与水平面成37角,下端连接阻值为R4 的电阻.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B1 T.质量m0.4 k

7、g、电阻r1 的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直且接触良好,它们间的动摩擦因数0.25,金属棒以初速度v020 m/s沿导轨滑下, g10 m/s2， sin 370.6，cos 370.8.求： (1)金属棒沿导轨下滑的最大加速度； (2)金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率,转解析,mg,BIl,FN,v,B,1.分析金属棒下滑过程中,所受各力及变化情况，确定合力、加速度方向及变化，找出加速度最大的位置. 2. 金属棒下滑过程中，判定电路电流变化情况，金属棒速度最小时，R消耗功率最小.,Ff,转原题,五、真题演练,5.真题演练,【真题】 (2011海南高考)如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和MN是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m.竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直导轨电阻可忽略，重力加速度为g.在t0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好求：,转解析,(1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比； (2)两杆分别达到的最大速度,转原题,