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电磁感应中的动力学与能量问题 课 题电磁感应中的动力学与能量问题第 课时三维目1、电磁感应中的动力学问题2、电磁感应中的能量问题重 点1、电磁感应中的动力学问题2、电磁感应中的能量问题中心发言人陈熠难 点1、电磁感应中的动力学问题2、电磁感应中的能量问题教 具课 型课时安排课时教 法学 法个人主页教学过程教学过程1 安培力的大小2安培力的方向判断3两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析4.力学对象和电学对象的相互关系5动态分析的基本思路如图所示，mn和pq是两条水平放置彼此平行的金属导轨，质量m0.2 kg、电阻r0.5 的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面，导轨左端接阻值r2 的电阻，理想电压表并接在r两端，导轨电阻不计t0时刻ab受水平拉力f的作用后由静止开始向右做匀加速运动，ab杆与导轨动摩擦因数0.2，第4 s末，ab杆的速度v1 m/s，电压表示数u0.4 v取重力加速度g10 m/s2.(1)在第4 s末，ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大？(2)若第4 s末以后，ab杆做匀速运动，则在匀速运动阶段的拉力为多大？整个过程拉力的最大值为多大？(3)若第4 s末以后，拉力的功率保持不变，ab杆能达到的最大速度为多大？解析：(1)第4 s末的感应电流大小为i0.2 a.感应电动势大小ei(rr)0.5 v设两导轨间距为l，由eblv得bl tm0.5 tm故第4 s末ab杆受到的安培力大小为f安bil0.10 n.(2)匀速运动阶段，ab杆受力平衡，则拉力大小为fmgf安0.50 n加速过程在第4 s末时拉力最大，则最大拉力为fmaxmgf安ma0.55 n.(3)若第4 s末以后，拉力的功率不变，此时pfmaxv0.55 w设ab杆的最大速度为vm，此时的拉力为f，则pfvvm代入数据解得vm1.08 m/s.答案：(1)0.5 v0.10 n(2)0.50 n0.55 n(3)1
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