江苏省盐城市时杨中学高考物理专题复习 电磁感应中的动力学和能量问题导学案(1).doc

江苏省盐城市时杨中学2014届高考物理专题复习 电磁感应中的动力学和能量问题导学案编制： 审核： 批准： 【导学目标】 1.会分析计算电磁感应中的安培力参与的导体的运动及平衡问题.2.会分析计算电磁感应中能量的转化与转移。【课前预习】1如图1所示，固定在水平绝缘平面上且足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻r，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直用水平恒力f把ab棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是()a恒力f做的功等于电路产生的电能b恒力f和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能c克服安培力做的功等于电路中产生的电能d恒力f和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和2如图2所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同第一次线圈长边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功w1、通过导线截面的电荷量为q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，拉力做功为w2、通过导线截面的电荷量为q2，则()aw1w2，q1q2 bw1w2，q1q2cw1w2，q1w2，q1q2【典型例题】【例1】 如上图甲所示，两根足够长的直金属导轨mn、pq平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为l.m、p两点间接有阻值为r的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值【例2】 如图3所示，两根足够长的平行导轨处在与水平方向成37角的斜面上，导轨电阻不计，间距l0.3 m，导轨两端各接一个阻值r02 的电阻；在斜面上加有磁感应强度b1 t、方向垂直于导轨平面的匀强磁场一质量为m1 kg、电阻r2 的金属棒横跨在平行导轨间，棒与导轨间的动摩擦因数0.5.金属棒以平行于导轨向上、v010 m/s的初速度上滑，直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电荷量q0.1 c，求上端电阻r0产生的焦耳热q.(g取10 m/s2) 针对训练如图4所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻r，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力f作用下加速上升的一段时间内，力f做的功与安培力做的功的代数和等于()a棒的机械能增加量 b棒的动能增加量c棒的重力势能增加量 d电阻r上放出的热量【课后巩固】1(2010合肥模拟)如图5所示，在一匀强磁场中有一“”形导体框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，r为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则()aef将减速向右运动，但不是匀减速bef将匀速向右运动，最后停止cef将匀速向右运动def将做往复运动2.如图6所示，足够长的u型光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中mn与pq平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为b的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为r，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()a运动的平均速度大小为v b下滑的位移大小为c产生的焦耳热为qblv d受到的最大安培力大小为sin 3如图7所示，有两根与水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻r，下端足够长空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为b，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()a如果b增大，vm将变大 b如果变大，vm将变大c如果r变大，vm将变大 d如果m变小，vm将变大4.如图8所示，水平放置的平行轨道m、n间接一阻值为r0.128 的电阻，轨道宽为l0.8 m轨道上搭一金属棒ab，其质量m0.4 kg，ab与轨道间动摩擦因数为0.5，除r外其余电阻不计垂直于轨道面的匀强磁场磁感应强度为b2 t，ab