江苏省扬州市江都中学届高考物理一轮复习第一章《电磁感应》（第课时）电磁感应中的动力学问题课件新人教版选修

1、第第4课时课时 电磁感应中的动力学问题和能量问题电磁感应中的动力学问题和能量问题活动一课前预习部分课前预习部分活动一活动一基础检测基础检测活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二电磁感应的动力学问题电磁感应的动力学问题问题问题1 1活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二电磁感应的动力学问题电磁感应的动力学问题问题问题1 1【典型例题【典型例题1】如图所示，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边相互平行，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

2、置处于垂直斜面向上、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.若导体棒ab与MM、NN始终保持良好接触，且重力不计.则:(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?活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二电磁感应的动力学问题电磁感应的动力学问题问题问题1 1变式：变式：如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m.用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它

3、们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.在金属杆AB下方距离为h处有高度为H(Hh)的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与回路平面垂直，此时，CD刚好处于磁场的下边界.现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间下落到磁场的上边界，加速度恰好为零，此后便进入磁场.求金属杆AB:(1) 进入磁场前流过的电荷量.(2) 释放瞬间每根导线的拉力.(3) 穿出磁场时的速度.活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二电磁感应的能量问题电磁感应的能量问题问题问题2 228【典型例题典型例题2】如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距相距L，在，在M点

4、和点和P点间接有一个阻值为点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1O内有垂直导轨平面内有垂直导轨平面向里、宽为向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为一质量为m、电阻为、电阻为r的导体棒的导体棒ab垂直地搁垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距在导轨上，与磁场的上边界相距d0，现使，现使ab棒由静止开始释放，棒棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已在离开磁场前已经做匀速直线运动经做匀速直线运动(棒棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计电

5、阻不计).(1) 求棒求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小离开磁场的下边界时的速度大小.(2) 求棒求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热在通过磁场区的过程中产生的焦耳热.(3) 试分析讨论棒试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况在磁场中可能出现的运动情况.活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二电磁感应的能量问题电磁感应的能量问题问题问题2 2变式：变式：如图所示，两根相距如图所示，两根相距l=0.4 m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值端与阻值R=0.15 的电阻相连的电阻相连.导轨导轨x0一侧存在沿一侧存在沿x方向均匀增大的稳

6、恒磁场，其方方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率向与导轨平面垂直，变化率k=0.5 T/m，x=0处磁场的磁感应强度处磁场的磁感应强度B0=0.5 T.一根质量一根质量m=0.1 kg、电阻、电阻r=0.05 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直.棒在外力作用下从棒在外力作用下从x=0处以初速度处以初速度v0=2 m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变.求求:(1) 回路中的电流回路中的电流.(2) 金属棒在金属棒在x=2 m处的速度处的速度.(3) 金属棒从金属棒从x=0运动到运动到x=2 m过程中安培力做功的大小过程中安培力做功的大小.(4) 金