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金属杆在导轨上运动的三类问题(1)——单杆仅在安培力作用下的运动恩施高中陈恩谱1《电磁感应》一章的思路

→I→U、q——电路问题 ↓

F安→a、v——动力学问题 ↓

I安→动量——动量问题

W安→动能、电能——能量问题动生感生Φ变→E感金属线框金属棒2问题情境

.

如图所示，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m，电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。

要使金属棒向右运动起来，有些什么办法？R3单杆仅在安培力作用下的运动如图所示，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m，电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是A．金属棒在导轨上做匀减速运动B．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为D．整个过程中金属棒克服安培力做功为例1：阻尼式（金属棒以初速度v0开始运动）4单杆仅在安培力作用下的运动如图所示，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端接有一个电容为C的理想电容器，导轨上横跨一根质量为m，电阻为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动。试分析：（1）金属棒在导轨上的运动情况；（2）金属棒的最终速度和电容器最终电压各为多少？（3）整个过程中的能量转化情况。变1：电阻→电容（未充电）C5单杆仅在安培力作用下的运动（1）动态过程分析：va

初

中

末

v-t图象（2）微元法：Δx=vΔt，Δv=aΔt，Δq=iΔt

牛顿第二定律

动量定理

动能定理

能量守恒分析方法：6单杆仅在安培力作用下的运动如图所示，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端接有一个电动势为E、内阻为r的电源，导轨上横跨一根质量为m，电阻为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现将开关闭合。试分析：（1）金属棒在导轨上的运动情况；（2）金属棒的最终速度和通过金属棒电荷量各为多少？（3）整个过程中的能量转化情况。例2：电动式（金属棒初速度为0）C7单杆仅在安培力作用下的运动

如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t＝0时，将开关S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图像正确的是(

)变2：电源→电容器（已充电）8单杆仅在安培力作用下的运动（1）动态过程分析：va

初

中

末

v-t图象（2）微元法：Δx=vΔt，Δv=aΔt，Δq=iΔt

牛顿第

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