高三物理专题复习微元法在电磁感应现象中的应用课件.pptVIP

电磁感应动态分析 一 微元法在电磁感应问题中的应用 加速度变化 合外力变化 安培力变化 导体变速运动 感应电动势变化 感应电流变化 分析此类问题的关键是抓住状态变化过程中变量的变化特点和规律 从而确定状态变化过程中的临界点和最终状态 例 如图 水平放置的导体电阻为r r与两根光滑的平行金属导轨相连 导轨间距为l 其间有垂直导轨平面的 磁感应强度为b的匀强磁场 导轨上有一导体棒ab质量为m以初速度v0向右运动 导体棒将做什么运动 加速度越来越小的减速运动 请描绘出运动的v t图像 最终静止 例1 如图 水平放置的导体电阻为r r与两根光滑的平行金属导轨相连 导轨间距为l 其间有垂直导轨平面的 磁感应强度为b的匀强磁场 导轨上有一导体棒ab质量为m以初速度v0向右运动 全过程一共产生多少焦耳热 例1 如图 水平放置的导体电阻为r r与两根光滑的平行金属导轨相连 导轨间距为l 其间有垂直导轨平面的 磁感应强度为b的匀强磁场 导轨上有一导体棒ab质量为m以初速度v0向右运动 能否求出这个过程的总位移呢 位移 图像与横轴所包含的面积 运动规律 牛顿第二定律 即 v0 能否求出这个过程的总位移呢 微元法 取一元过程 t极小 vi与这一时间间隔内的平均速度相等 a的大小与元过程有关 v0 能否求出这个过程的总位移呢 微元法 在使用微元法处理问题时 需将其分解为众多微小的 元过程 而且每个 元过程 所遵循的规律是相同的 这样 我们只需分析这些 元过程 然后再将 元过程 进行必要的数学方法 累计求和 进而使问题求解 v0 能否求出这个过程的总位移呢 能否求出全过程中通过导体某个横截面的电量 v0 能否求出这个过程的总位移呢 能否求出全过程中通过导体某个横截面的电量 微元法 i 引申1 如图 水平放置的导体电阻为r r与两根光滑的平行金属导轨相连 导轨间距为l 其间有垂直导轨平面的 磁感应强度为b的匀强磁场 导轨上有一导体棒ab质量为m受到大小为f的恒力作用从静止开始向右运动 导体棒将做什么运动 加速度越来越小的加速运动 请描绘出运动的v t图像 最终做匀速运动 外力f与安培力平衡 末速度多大 若在t时刻 棒作匀速运动 求这段时间内的总位移 t t0 运动规律 思考 求该过程中产生的焦耳热 引申2 如图 竖直放置的光滑u形导轨宽为l 上端串有一个电容 电容为c 磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直于纸面向里 金属棒ab的质量为m 与导轨接触良好 不计摩擦及各部分电阻 试通过计算说明金属棒的运动情况 要说明运动情况 可能有哪些 匀速 匀加速还是变加速 找出f t 或a t的关系 需要通过计算说明什么问题 运动规律 这种情况下 欧姆定律适用么 恒量 即物体作匀加速直线运动 分析元过程来帮助理解运动细节 微元 分析受力 不适用 小结 微元法在电磁感应问题中的应用 在处理问题时 从对事物的极小部分 微元 分析入手 达到解决事物整体的方法 在使用微元法处理问题时 需将其分解为众多微小的 元过程 而且每个 元过程 所遵循的规律是相同的 这样 我们只需分析这些 元过程 然后再将 元过程 进行必要的数学方法 累计求和 进而使问题求解 在电磁感应问题中 常常遇到非匀变速运动过程中求位移 电量 能量等问题 灵活运用微元的思想 可以帮助我们更深刻的理解物理过程 思考题 如图 空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场 竖直方向磁场区域足够长 磁感应强度为b 1t 每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d 0 5m 现有一边长l 0 2m 质量m 0 1kg 电阻r 0 1 的正方形线框mnop以v0 7m s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场 求 线框从开始进入磁场到竖直