成都市第七中学2016届高三物理一轮复习课件：第九章第四节电磁感应中的动力学和能量问题(共28张PPT).ppt

解题中做好以下四分析： 分析原因： 切割磁感线 → 感应电流 → 受安培力 → 运动状态变化 ↓ ← 切割速度变化 趋于或达到稳定状态 安培力的大小、方向：左手定则 电路分析、受力分析、运动分析（可结合图像）、功和能的分析 其中： 感应电动势、感应电流 ①方向：楞次定律、右手定则 ②大小：法拉第电磁感应定律（导体切割） ⑵功能关系 杆从①→③ 即重力的功等于杆增加的动能和电路中产生的焦耳热之和 合力的功等于增加的动能 克服安培力所做的功等于电流做的功，等于电路中产生的焦耳热 重力的功等于杆减小的重力势能 mg BIL ② a v I mg ③ ① ⑶能量转化关系 杆从①→③减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热 杆到③以后 杆动能不变，合力功等于零 即重力的功等于电路中产生的焦耳热 杆到③以后减小的重力势能等于电路中产生的焦耳热 mg BIL ② a v I mg ③ ① 解题思路： 分析有哪些力做功，做正功还是负功，对应什么能量的变化 分析有哪些形式的能参与转化，增加还是减少 电流做功在电路中将电能转化为其它形式能，电流做多少功，电路中就有多少电能转化为其它形式能。 外力克服安培力做功，将其它形式能转化为电能． 外力克服安培力做多少功，就有多少其它形式能转化为电能 安培力做功与电流做功在数值上相等 理解注意： 启发：电磁感应中电流产生焦耳热的计算 感应电流恒定时 外力为恒力，感应电流变化 动能定理 能量转化与守恒 焦耳定律 1.运动情况分析 (一)电阻单杆*初速度 加速度不断减小的减速运动，最后静止。 2.能量分析 R R V0 x x 电磁感应中的单杆-导轨模型研究 3.电量分析 1、如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连。匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置。已知ab与a′b′之间的距离为s；导体棒电阻的阻值也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ 。则（??????） A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 B．上滑到a′b′过程中电流做功发出的热量 ?C．上滑到a′b′过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为 ?D．上滑到a′b′过程中导体棒机械能减小量为 (二)电阻单杆*恒力（初速为0） 1.运动情况分析 加速度不断减小的加速运动，最后匀速运动。 2.能量分析 3.电量分析 R x F F 2、如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好．今对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c。.若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是(　　) A．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1∶ B．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1∶2 C．从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1 D．从a到b和从b到c的两个过程中， 电阻R上产生的热量之比为1∶1 3、如图所示，倾斜的平行导轨处在匀强磁场中，导轨上、下两边的电阻分别为R1＝3Ω和R2＝6Ω，金属棒ab的电阻R3＝4Ω，其余电阻不计。则金属棒ab沿着粗糙的导轨加速下滑的过程中 A、安培力对金属棒做功等于金属棒机械能的减少量 B、重力和安培力对金属棒做功之和大于金属棒动能的增量 C、R1和R2发热功率之比P1:P2＝1:2 D、R1、R2和R3产生的焦耳热之比Q1:Q2:Q3＝2:1:6 4、如图甲所示，MN、PQ为间距L=0 .5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角 θ =370，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求： （1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ； （2）cd离NQ的距离s； （3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量； V0 C (三)电容*单杆*初速度 杆做加速度逐渐减小的减速运动，最后做匀速运动，且VV0 F C (四)电容*单杆*拉力 杆做匀加速运动 5、如图所示，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，导轨上端接有