2019版高考物理总复习 第十章 电磁感应 10-4-1 电磁感应中的动力学问题课件.ppt

电磁感应中的动力学问题,01,02,03,04,课堂互动,(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,课堂互动,三、电学对象与力学对象的转换及关系,题组剖析,命题角度1导体棒处于静止状态例1(2017天津理综，3)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()Aab中的感应电流方向由b到aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小,转到解析,题组剖析,转回原题,题组剖析,命题角度2导体棒做匀速运动例2(多选)一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B0.5T，导体棒ab、cd长度均为0.2m，电阻均为0.1，重力均为0.1N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是()Aab受到的拉力大小为2NBab向上运动的速度为2m/sC在2s内，拉力做功，有0.4J的机械能转化为电能D在2s内，拉力做功为0.6J,转到解析,题组剖析,转回原题,解析导线框开始进入磁场过程，通过导线框的磁通量增大，有感应电流，进而受到与运动方向相反的安培力作用，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，导线框的加速度减小，vt图线的斜率减小；导线框全部进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，导线框做匀速直线运动；导线框从磁场中出来的过程，有感应电流，又会受到安培力阻碍作用，速度减小，加速度减小。选项D正确。答案D,题组剖析,命题角度3变加速直线运动问题例3如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图象中，可能正确描述上述过程的是(),题组剖析,变式训练1足够长的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙，与水平面间的夹角为37(sin370.6)，间距为1m。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度的大小为4T，P、M间所接电阻的阻值为8。质量为2kg的金属杆ab垂直导轨放置，不计杆与导轨的电阻，杆与导轨间的动摩擦因数为0.25。金属杆ab在沿导轨向下且与杆垂直的恒力F作用下，由静止开始运动，杆的最终速度为8m/s，取g10m/s2，求：(1)当金属杆的速度为4m/s时，金属杆的加速度大小；(2)当金属杆沿导轨的位移为6.0m时，通过金属杆的电荷量。,转到解析,题组剖析,转回原题,规律总结,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：,用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题,备选训练,【备选训练1】如图示,MN和PQ是两根互相平行竖直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,备选训练,【备选训练2】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L1m.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B1T.质量m0.4kg、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v020m/s沿导轨滑下,g10m/s2，sin370.6，cos370.8.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,1.分析金属棒下滑过程中,所受各力及变化情况，确定合