高三物理 电磁感应中的力学问题复习学案

1、江苏昆山振川高中三年级物理复习：电磁感应中的力学问题指导目标1。分析计算电磁感应安培力中导体的运动和平衡。典型案例分析实施例1如图5a所示，两个足够长的直金属导轨MN和PQ以倾斜角平行放置在绝缘斜面上，并且两个导轨之间的距离为L.M和p。整个装置处于磁感应强度为b的均匀磁场中，磁场方向垂直于向下的斜面。导轨和金属杆的阻力可以忽略不计。(1)从b到a看到的装置如图b所示，请在此图中画出ab杆滑动过程中某一时刻的受力示意图。(2)当ab杆速度为V时，计算ab杆中的电流及其加速度。(3)找出连杆在滑动过程中能达到的最大速度。跟踪训练1是磁悬浮列车的运行原理模型，如图所示。两条平行直线轨道之间的距离为

2、L，磁场磁感应强度B1=B2，方向相反，它们同时以恒定速度V沿直线轨道向右移动。轨道上金属框架的边长为L，阻力为R，移动时的阻力为Ff，因此金属框架移动的最大速度表达式为()A.vm=B.vm=C.vm=D.vm=例2如图所示，空间中存在垂直均匀磁场，磁感应强度b=1t，ab和cd为平行距离l=1m的长直导轨，在同一水平面上，左侧由金属棒ac连接。质量为m=1kg的导体棒MN水平放置在导轨上，MN和ac之间的总电阻r已知为0.2。不考虑其他阻力。导体棒MN通过不可延伸的细线和光滑的天车与质量为m的重物连接。现在，在重量从静止状态释放后，它与导体棒一起移动，并且总是保持导体棒和导轨之间的良好接触

3、。众所周知，导体棒和导轨之间的动摩擦系数=0.5，不考虑其他摩擦。导轨足够长，重量离地面足够高。重力加速度G取为10 m/s2。(1)请定性描述：在导体棒MN以均匀速度移动之前，速度和加速度是如何变化的？当MN匀速运动时，哪个力为零？并定性地画出杆从静止到匀速运动过程中随时间变化的安培力图像(不说明原因，不计算达到匀速的时间)；(2)如果已知重物的下落高度h=2 m，则导体棒刚开始匀速运动，在此过程中交流侧产生的焦耳热Q为Q=3 J，计算出导体棒MN的电阻值r。如图跟踪训练2所示，电阻为R，其他电阻可忽略不计。ef是一个水平放置的导体棒，电阻可以忽略不计，质量为m。棒的两端分别与ab和cd保持

4、良好的接触，并且可以沿框架向下滑动，没有摩擦。整个装置放置在垂直于框架的均匀磁场中。当导体棒ef从静止状态滑下一段时间时，开关S闭合，然后S闭合()A.导体棒ef的加速度可能大于g B。导体棒ef的加速度必须小于g。C.导体棒ef的最终速度随s. D .的闭合时间而变化。导体棒ef的机械能和回路中产生的电能之和必须守恒例3。如图1所示，距离l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个垂直面上。在倾斜角=37的水平面a1b1b2a2区域和斜面c1b1b2c2区域中，存在磁感应强度B1=0.4t、垂直方向B2=1t和垂直于斜面的均匀磁场。电阻r=0.3，质量m1=0.1kg，

5、相同长度l的导体棒k、s、q分别放置在导轨上，s棒的两端固定在b1、b2点，k、q棒可以沿导轨滑动，无摩擦，始终接触良好。轻钻(2)拉杆的瞬时功率。跟踪训练3如图6所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN和PQ平行固定在倾角=37的绝缘斜面上，两根导轨之间的距离为l=1 m，导轨的阻力可以忽略不计。m点和p点之间的电阻为r。质量m=1 kg且电阻r=0.2 的均匀直金属杆ab放置在两个导轨上。垂直于导轨，接触良好。整个装置处于均匀磁场中，磁感应强度B=0.5 T，磁场方向垂直于向下的斜面。从图中所示的位置，杆ab受到f=0.5 V 2的拉力(其中V是杆ab的移动速度，力的单位是N)，该拉力平行于导

6、轨并沿着斜面向下。通过电阻R的测量电流随时间均匀增加。g为10 m/s2(1)试着判断金属杆ab在均匀磁场中做什么运动，并写出推理过程；(2)求出电阻R的阻值；(3)计算金属杆ab从静止位置滑下位移x=1 m所需的时间t。课时标准化培训1.如图1所示，在均匀磁场中有一个u形引线框abcd，引线框在水平面上，磁场垂直于引线框的平面，r是电阻，ef是垂直于ab的导体棒，它可以在ab和cd上无摩擦地滑动。可以忽略导线架中的杆ef和导线的电阻。首先，给ef一个向右的初始速度，然后()A.英孚将减速并向右移动，但不会均匀移动。英孚将减速并向右移动，最后停止C.英孚将以恒定的速度向右移动。英孚将来回移动2

7、.如图2所示，均匀磁场的磁感应强度为b，方向为垂直向下。磁场中有一个边长为l的方形刚性金属框架。ab边的质量为m，电阻为r，其他三边的质量和电阻不计算在内。CD侧配有固定的水平轴，可将金属框架从水平位置释放到静止位置。当它第一次转向垂直位置时，不管有没有摩擦力，ab侧的速度是v，重力加速度是g。A.电流通过ab侧的方向是a B。速度v=侧通过最低点时的速度C.a点和b点之间的电压逐渐增加。金属框架中产生的焦耳热为mg1-mv23.如图3所示，两个水平放置的平行金属导轨ab和cd具有光滑的表面，并处于垂直均匀磁场中。金属杆PQ垂直于导轨放置在它们上面，并以恒定速度v向右移动。为了停止金属杆PQ，

8、以下措施是可行的(导轨足够长，并且金属杆PQ具有阻力) ()A.在垂直于导轨的PQ右侧放置另一根相同的金属杆b .在PQ的右侧垂直于导轨放置一根金属棒，其质量和阻力大于PQ棒的质量和阻力C.用导线连接导轨的a端和c端d .在导轨的两端用导线连接一个电容器4.如图4所示，足够长的u形光滑金属导轨的平面与水平面形成角度(090)，其中MN平行于PQ，距离为l，导轨平面垂直于磁感应强度为b的均匀磁场，导轨电阻不计。金属杆ab从静止状态沿着导轨向下滑动，并且始终与两个导轨保持垂直且良好的接触。连接到电路中的ab棒的电阻为r，当流经ab棒某一横截面的电荷为q时，该棒的速度为。A.运动的平均速度是伏特。滑

9、动的位移是C.产生的焦耳热为qBLv D，最大持续力为sin 5.刚性矩形铜线圈从高处自由下落，进入水平均匀磁场区域，然后离开磁场区域并继续下落，如图5所示，然后()A.如果线圈在进入磁场时以均匀的速度运动，则线圈在离开磁场时以均匀的速度运动。如果进入磁场的过程是加速运动，那么离开磁场的过程也是加速运动C.如果线圈进入磁场的过程6.如图所示，两个足够长的平行金属导轨固定在水平面上，均匀磁场的方向垂直于导轨平面。金属杆ab和cd与导轨形成一个闭环，并且可以无摩擦地沿着导轨滑动。两个金属棒ab和cd的质量比为21。用恒定的力F沿导轨方向水平向右拉动金属杆cd。过了很久()A.金属棒ab和cd以恒定的速度运动。金属棒ab上的电流方向是从b到a。C.金属棒cd上的安培力等于2f/3d。两根金属棒之间的距离保持不变7.光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0 m，与水平面夹角=30，均匀磁场磁