《電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、必考部分第 九 章 電 磁 感 應(yīng)微專題九電磁感應(yīng)中的“桿導(dǎo)軌”模型 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)對桿在導(dǎo)軌上運(yùn)動組成的系統(tǒng),桿在運(yùn)動中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,并受到安培力的作用改變運(yùn)動狀態(tài)最終達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài),該系統(tǒng)稱為“桿導(dǎo)軌”模型“桿導(dǎo)軌”模型中桿有單桿和雙桿之分,導(dǎo)軌可分為水平、豎直、傾斜導(dǎo)軌求 解 此 類 問 題 的 關(guān) 鍵 有 三 點 :1電 路 結(jié) 構(gòu) 分 析分析電路結(jié)構(gòu)找出電源;用電器及其參數(shù) 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)2動 力 學(xué) 分 析(1)受力分析:桿一般會受到重力、支持力、摩擦力、拉力、安培力,確定哪些力為變力,哪些力為恒力,按效果把力分為動力和阻力(必要時使用力的合
2、成與分解)(2)動態(tài)分析:由牛頓第二定律確定加速度的表達(dá)式,結(jié)合初速度判斷桿是加速還是減速,按照下面模式分析: 直至確定收尾狀態(tài)(3)常見收尾狀態(tài): 靜止;勻速直線運(yùn)動;勻加速直線運(yùn)動 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)3能 量 分 析動能定理EkEkW安W其他力;棒的動能、電路中的電能、其他能的轉(zhuǎn)化與守恒 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)典 例 1 (2015上 海 黃 浦 區(qū) 質(zhì) 檢 )(多選)水平固定放置的足夠長的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab,開始時ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動,最后靜止在導(dǎo)軌上,就導(dǎo)軌光滑和粗糙兩種情況比較,這個過程()A產(chǎn)生的總內(nèi)能相等B
3、通過ab棒的電荷量相等C電流所做的功相等D安培力對ab棒所做的功不相等 第 九 章 電 磁 感 應(yīng) 答 案 AD 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)典 例 2如圖所示,兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上,間距為L,處于豎直方向的磁場中,整個磁場由若干個寬度皆為d的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2、3、4組成,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的方向相反,大小相等,即B1B2B導(dǎo)軌左端M、P間接一電阻R,質(zhì)量為m、電阻為r的細(xì)導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,不計導(dǎo)軌的電阻現(xiàn)對棒ab施加水平向右的拉力,使其從區(qū)域1磁場左邊界位置開始以速度v 0向右做勻速直線運(yùn)動并穿越n個磁場區(qū)域 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)
4、(1)求棒ab穿越區(qū)域1磁場的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;(2)求棒ab穿越n個磁場區(qū)域的過程中拉力對棒ab所做的功W;(3)規(guī)定棒ab中從a到b的電流方向為正,畫出上述過程中通過棒ab的電流I隨時間t變化的圖象 第 九 章 電 磁 感 應(yīng) 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)典 例 3相距為L2 m的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖甲所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面質(zhì)量均為m0.1 kg 的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,細(xì)桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為0.5,導(dǎo)軌電阻不計,細(xì)桿ab、cd電阻分別為R10.6 ,R2 0.4 .整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.50 T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中當(dāng)ab在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動時,cd桿也同時從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動測得拉力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示(取g10 m/s 2) 第 九 章 電 磁 感 應(yīng) 第 九 章 電 磁 感 應(yīng)解 題 指 導(dǎo) 1ab棒向右做勻加速直線運(yùn)動,切割磁感線,產(chǎn)生電動勢,相當(dāng)于電源2cd桿向下運(yùn)動,不切割磁感線,不產(chǎn)生電動勢,是外電路,但受安培力 第 九 章 電 磁 感 應(yīng) 第 九 章 電 磁 感 應(yīng) 答 案 (1)10 m/s2(2)2 m/s(3)2.94 J 第 九 章 電 磁 感 應(yīng) 新 題 快 遞 點擊按扭進(jìn)入WO RD文檔作業(yè) 謝謝大家