沈正兵 动生问题学案 Microsoft

1、.高三二轮专题复习：电磁感应中的动生问题教学目的： 1.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法2.理解电磁感应过程中能量的转化情况3.运用能量的观点分析和解决电磁感应问题教学重点： 1.分析计算电磁感应中有安培力参与的导体的运动及平衡问题 2.分析计算电磁感应中能量的转化与转移教学难点： 1.运用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题2.运用能量的观点分析和解决电磁感应问题应考必备：一感应电动势: E = 。 二感应电流在磁场中所受的安培力 1.安培力的大小: F= 。 2.安培力的方向判断 1右手定那么和左手定那么相结合：先用 确定感应电流方向,再用 判断感应电流所受安培力的方向。 2用楞次定

2、律判断：感应电流所受安培力的方向一定和导体垂直切割磁感线运动的方向 。三电磁感应的能量转化 1.电磁感应现象的本质是 和 之间的转化。 2.感应电流在磁场中受安培力,外力抑制安培力 ，将 的能转化为 ，电流做功再将电能转化为 。 3.电流做功产生的热量用焦耳定律计算,公式为Q = 。诊断自测：如下图，MN与PQ为在同一程度面内的平行光滑金属导轨，间距l=0.5m，电阻不计，在导轨左端接阻值为R=0.6的电阻整个金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=2T将质量m=1kg、电阻r=0.4的金属杆ab垂直跨接在导轨上金属杆ab在程度拉力F的作用下由静止开场向右做匀加速运动开场时，程度

3、拉力为F0=2N12s末金属杆的速度大小；2开场2s内电路中产生的总焦耳热为10J，求2s内程度拉力F所做的功.变式：假设上题中改用F=4N的恒力作用，且金属杆与导轨间存在摩擦力，= 0.1。那么：1金属杆的最大速度vm；2假设金属杆向右运动x3时速度最大，求到达最大速度过程中流过R的电荷量及电阻R上产生的热量。一、导体棒的动力学问题例1：如下图，质量为m的U形金属框MMNN,静放在倾角为的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM、NN边互相平行，相距 L，电阻不计且足够长；底边MN垂直于MM，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上；整个装置处于垂直斜

4、面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上运动假设导体棒ab与MM、NN始终保持良好接触，且重力不计那么：1当导体棒ab速度为v0时，框架保持静止，求此时底边MN中所通过的电流 I0，以及MN边所受安培力的大小和方向2当框架恰好将要沿斜面向上运动时，通过底边MN的电流I多大？此时导体棒ab的速度v是多少？变式训练1：如图，光滑斜面的倾角=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=lm，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1，线框通过细线与重物相连，重物质量M =2kg，斜面上ef线efgh的右方有垂直

5、斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，假如线框从静止开场运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的间隔 x=11.4m，取g=10m/s2，求：1线框进入磁场前重物M的加速度；2线框进入磁场时匀速运动的速度v；3ab边由静止开场到运动到gh线处所用的时间t；二、回路中能量转换问题例2：如下图，相距为L两足够长的光滑金属导轨竖直放置,一理想电流表和阻值为R的电阻串联后与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直一质量为m、有效电阻为2R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持程度，不计导轨的

6、电阻重力加速度为g求：1磁感应强度的大小B2电流稳定后，导体棒运动速度的大小v.3流经电流表电流的最大值Im.4导体棒进入磁场后，下落H时电流表读数恰好到达稳定，那么此过程中电阻R上产生的焦耳热Q是多少？通过R上的电荷量q是多少？变式训练2：如下图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1O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的体棒ab长为L导垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0现使ab棒由静止开场释放，棒ab在分开磁场前已经做匀速直线运动棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始

7、终保持程度，导轨的电阻不计重力加速度为g1求棒ab分开磁场的下边界时的速度大小2求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热3试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况课后提升：1.如下图，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的程度放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S。重力加速度为g那么S闭合后 A.导体棒ef的加速度可能大于gB.导体棒ef的加速度一定小于gC.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒2.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如下图.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由