电磁感应牛二动力学ppt课件

.,专题二、电磁感应与牛二动力学分析,.,复习：定值电阻R，导体棒ab电阻r，水平光滑导轨间距l，匀强磁场磁感应强度为B，当棒ab以速度v向右匀速运动时：,产生电动势,回路电流,ab两端电压,电流的总功率,ab棒消耗的电功率,问题1：,.,问题2：棒ab受到的安培力为多大；要使棒ab匀速运动，要施加多大的外力，方向如何？,问题3：整个回路中消耗的电能从哪里转化来的，它们之间有什么样的关系？,外力F对棒ab做功,已知：R，r，l，B，v,.,例1：R，r，l，B其他条件不变，ab棒质量为m，开始静止，当受到一个向右恒力F的作用，则：,问1：ab将如何运动？,问2：ab的最大速度是多少？这时ab两端的电压为多少？,加速度a减小的加速运动,收尾速度,.,问4：若ab向右运动位移为x时，速度达到最大值，这一过程中回路产生的焦耳热为多少，ab产生的焦耳热又为多少？,问3：ab的速度达到收尾速度前，外力做功功率与回路的电功率有什么样的关系？,P外P电，W外=Q热+EK,.,问5：在上述过程中，通过回路某一横截面的电量q为多少？,已知：R，r，l，B，m，x,.,例1：R，r，l，B其他条件不变，ab棒质量为m，初始静止，受到一水平向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不变，则：,问1：ab将如何运动？,问2：ab的最大速度是多少？这时ab两端的电压为多少？,F减小，F安增加，做加速度a减小的加速运动,.,问3：若ab向右运动时间为t时，速度达到最大值vm，这一过程中回路产生的焦耳热为多少，电阻R产生的焦耳热又为多少？,R，r，l，B其他条件不变，ab棒质量为m，初始静止，受到一水平向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不变，则：,.,方法小结：1、受力分析：必要时画出相应的截面图。受力平衡时，速度最大。2、电路问题：画出等效电路图，产生感应电动势的导体相当于电源，其电阻为内阻。3、能量问题：安培力做负功，其它能转化为电能。P安（=F安V）=P电（=EI）,.,例2.在磁感应强度为B的水平均强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BCL，质量m的金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图.金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时：(1)开始下滑的加速度为多少?(2)金属杆下滑的最大速度是多少?(3)从开始下滑到达到最大速度过程中重力势能转化为什么能量,解:,最大速度时,BIL=B2L2vm/R=mg,vm=mgR/B2L2,由能量守恒定律,重力做功减小的重力势能转化为使PQ加速增大的动能和内能,.,变式：如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计),求：（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度;（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况,.,（1）设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，,解：,E=BLv,对ab棒，mg=IBL,(2)由能量守恒定律：,（3）三种可能,.,例3：如图所示，B0.2T与导轨垂直向上，导轨宽度L1m，300，电阻可忽略不计，导体棒ab质量为m0.2kg，其电阻R0.1，跨放在U形框架上，并能无摩擦的滑动