导轨类问题Y.ppt

电磁感应中的导轨类问题 阻尼式单棒 阻尼式单棒 发电式单棒 发电式单棒 发电式单棒 电动式单棒 电动式单棒 电动式单棒 一、单棒问题 电容无外力充电式 电容无外力充电式 无外力等距双棒 无外力等距双棒 无外力等距双棒 无外力等距双棒 无外力不等距双棒 无外力不等距双棒 无外力不等距双棒 无外力不等距双棒 无外力不等距双棒 二、无外力双棒问题 电磁感应中的导轨问题 受力情况分析 运动情况分析 动力学观点 能量观点 牛顿定律 平衡条件 动能定理 能量守恒 1．电路特点 导体棒相当于电源。 2．安培力的特点 安培力为阻力，并随速度减小而减小。 3．加速度特点 加速度随速度减小而减小 v t O v0 4．运动特点 a减小的减速运动 5．最终状态 静止 6．三个规律 (1)能量关系： (2)电量关系： (3)瞬时加速度： 7．变化 (1)有摩擦 (2)磁场方向不沿竖直方向 由q求X或由X求q！ 1．电路特点 导体棒相当于电源，当速度为v时，电动势E＝Blv 2．安培力的特点 安培力为阻力，并随速度增大而增大 3．加速度特点 加速度随速度增大而减小 4．运动特点 a减小的加速运动 t v O vm 5．最终特征 匀速运动 6．两个极值 (1) v=0时,有最大加速度： (2) a=0时,有最大速度： 7．稳定后的能量转化规律 能量关系： 1．电路特点 导体为电动边，运动后产生反电动势（等效于电机）。 2．安培力的特点 安培力为运动动力，并随速度减小而减小。 3．加速度特点 加速度随速度增大而减小 4．运动特点 a减小的加速运动 t v O vm 5．最终特征 匀速运动 6．两个极值 (1)最大加速度： (2)最大速度： v=0时,E反=0,电流、加速度最大 稳定时，速度最大，电流最小 7．稳定后的能量转化规律 8．起动过程中的二个规律 (2)能量关系： (1)瞬时加速度： 电动式 发电式 阻尼式 v0 F 运动特点 最终特征 a逐渐减小的减速运动 静止 a逐渐减小的加速运动 匀速 a逐渐减小的加速运动 匀速 基本模型 I=0 (或恒定) I 恒定 I=0 1．电路特点 导体棒相当于电源;电容器被充电. 2．电流的特点 3．运动特点 a渐小的加速运动，最终做匀速运动。 4．最终特征 但此时电容器带电量不为零 匀速运动 v0 v O t v 导体棒相当于电源; 电容器被充电。 F安为阻力， 当Blv=UC时，I=0， F安=0，棒匀速运动。 棒减速, E减小 UC渐大，阻碍电流 I感渐小 有I感 5．最终速度 电容器充电量： 最终导体棒的感应电动势等于电容两端电压： 对杆应用动量定理： 1．电路特点 棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电动势. 2．电流特点 随着棒2的减速、棒1的加速，两棒的相对速度v2-v1变小，回路中电流也变小。 v1=0时： 电流最大 v2=v1时： 电流　I＝0 3．两棒的运动情况 安培力大小： 两棒的相对速度变小,感应电流变小,安培力变小. 棒1做加速度变小的加速运动 棒2做加速度变小的减速运动 v0 t v共 O v 最终两棒具有共同速度 4．能量规律 系统机械能的减小量等于内能的增加量. （类似于完全非弹性碰撞） 两棒产生焦耳热之比： 5．几种变化： (1)初速度的提供方式不同 (2)磁场方向与导轨不垂直 (3)两棒都有初速度 v v 0 0 1 1 2 2 (4)两棒位于不同磁场中 1．电路特点 棒1相当于电源;棒2受安培力而起动,运动后产生反电动势. 2．电流特点 随着棒1的减速、棒2的加速，回路中电流变小。 2 v0 1 最终当Bl1v1= Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动 3．两棒的运动情况 棒1加速度变小的减速,最终匀速; 2 v0 1 回路中电流为零 棒2加速度变小的加速,最终匀速. v0 v2 O t v v1 4．最终特征 6．两棒最终速度 任一时刻两棒中电流相同，两棒受到的安培力大小之比为： 2 v0 1 重要关系： 可得： 7．能量转化情况 系统动能?电能?内能 2 v0 1 8．流过某一截面的电量