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一模前:电磁感应计算题复习 近5年广东高考电磁感应问题： 06年，第10+16题，双金属棒电磁感应，难 07年，第18题，电磁感应结合图像，难 08年，第18题，电磁感应结合图像，难 09年，第18题，楞次定律结合图像，中 10年，第16题，电磁感应结合图像，易 （选择题） 小结： 练习：如下图甲所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨水平固定放置，间距为d=0.5 m，左端连接一个阻值为R=2 Ω的电阻，右端连接一个阻值为RL=4 Ω的小灯泡，在矩形区域CDEF内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间按图乙所示变化，CE长为x=2 m.在t＝0时刻，一阻值为r=2 Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从图示的ab位置沿导轨向右运动，金属棒从ab运动到EF的过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化.求 (1)通过小灯泡的电流强度； (2)恒力F的大小. 等距双棒特点分析 例4：如右图所示，金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑，相距为Ｌ的平行导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平部分导轨上原来放有一根金属杆b，已知杆a的质量为m，电阻为Ra；b杆的质量为3/4m，电阻为Ｒb；水平导轨足够长，不计摩擦，问：  * 物理模型 F R a b 实际问题 思考：这一物理模型可能涉及哪些物理量? 哪些物理规律？ 立体图 平面图 楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。 可能涉及的物理量： 电动势 电流 安培力 合外力 加速度 速度 可能涉及的物理定律： 知识扫描 1.电磁感应产生的感应电流在磁场中将受到安培力作用，从而影响导体棒（或线圈）的受力情况和运动情况。解决这类电磁感应现象中的力学综合题，要将电磁学、力学中的有关知识综合起来应用。 2. 电磁感应现象实质是能量转化与守恒.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少 其他形式的 能转化为 电 能。同理,安培力做了多少功,就有多少 电 能转化为 其它形式的 能。 确定电源（E，r） 感应电流 运动导体所受的安培力 合外力 a变化情况 V与a方向关系 运动状态的分析 临界状态 【原题】如图所示，在竖直向下的磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ａｂ，质量为ｍ，设连入电路的电阻为r,导轨的电阻及金属棒与导轨间的摩擦不计，若用恒力F沿水平向右拉棒运动，试分析导体棒的运动情况。 R a b F A D C B F 分析导体棒的运动情况 F安 L R a b I a、v同向 ａｂ棒具有最大速度ｖm 最大速度（收尾速度）:Vm=F(R+r)/B2L2 mg mg 变式一：导体杆沿导轨无初速下滑的运动 μ≠0? 讨论：是不是导体棒最后都是匀速直线运动？ 例1、在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L，质量m的金属杆ab用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图.定值电阻的阻值为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)框内感应电流的方向和ab的安培力方向怎样？ (3)金属杆下滑的最大速度是多少? 解: 开始ab受力为mg, mg 所以 a=g ab向下加速运动,产生顺时针方向感应电流, 受到向上的安培力F作用。 I F 当ab向下运动时，安培力F逐渐的增大，加速度逐渐的减小，v仍然在增大，当G=F时，v达到最大速度。 ∴Vm=mgR /（ B2 L2 ） (1) (2) (3) 即：F=BIL=B2 L2 Vm /R =mg A C D B 练习、如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L, M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。 b θ B 图2 mg N F θ R a b B L N M Q P θ 图1 若导体棒ab与导轨间存在摩擦，动摩擦因数为μ，情况又怎样？ b θ B mg N F f 解：ab棒做加速度减小的变加速直线运动，当ab棒加速度为零时，速度达到最大，此后做匀速运动，设最大速度为