完整优化版电磁感应单双棒专题.pptVIP

解：（1）设刚进入稳定状态时ab棒速度为v1，加速度为a2，cd棒的速度为v2，加速度为a2，则 所以当进入稳定状态时，电路中的电流恒定，a2=4a1 对两棒分别用牛顿运动定律有 （2）当进入稳定状态时，电路中电流最大棒ab上消耗的最大电功率为：P=I2R1= 。 解之得： 谢谢大家！ 感谢您的观看！ * 庞留根 电容放电式： 1．电路特点 电容器放电，相当于电源；导体棒受安培力而运动。 2．电流的特点 电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始运动，同时产生阻碍放电的反电动势，导致电流减小，直至电流为零，此时UC=Blv 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 t v O vm 匀速运动 电容放电式： 5．最大速度vm 电容器充电量： v t O vm 放电结束时电量： 电容器放电电量： 对杆应用动量定理： 电容放电式： 6．达最大速度过程中的两个关系 安培力对导体棒的冲量： 安培力对导体棒做的功： 易错点：认为电容器最终带电量为零 7．几种变化 (1)导轨不光滑 (2)光滑但磁场与导轨不垂直 电容无外力充电式 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渐小的减速速运动，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 电容无外力充电式 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： 电容有外力充电式 1．电路特点 导体为发电边；电容器被充电。 2．三个基本关系 F 导体棒受到的安培力为： 导体棒加速度可表示为： 回路中的电流可表示为： 电容有外力充电式 3．四个重要结论： v0 O t v F (1)导体棒做初速度为零匀加速运动： (2)回路中的电流恒定： (3)导体棒受安培力恒定： (4)导体棒克服安培力做的功等于电容器储存的电能： 证明 电容有外力充电式 4．几种变化： F (1)导轨不光滑 (2)恒力的提供方式不同 (3)电路的变化 F 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 单棒问题 双棒问题 例1.无限长的平行金属轨道M、N，相距L=0.5m，且水平放置；金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量mb=mc=0.1kg，电阻Rb=RC=1?，轨道的电阻不计．整个装置放在磁感强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直(如图)．若使b棒以初速度V0=10m/s开始向右运动，求： (1)c棒的最大加速度； (2)c棒的最大速度。 B M c b N 二、双棒问题（等间距） 1.有外力等距双棒 解析： (1)刚开始运动时回路中的感应电流为： 刚开始运动时C棒的加速度最大： c b B M N (2)在磁场力的作用下，b棒做减速运动，当两棒速度相等时，c棒达到最大速度。取两棒为研究对象，根据动量守恒定律有： 解得c棒的最大速度为： c b B M N 等距双棒特点分析 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。 当v1=0时： 最大电流 当v2=v1时： 最小电流　 两个极值 I＝0 3．两棒的运动情况特点 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 v共 t O v 最终两棒具有共同速度 4．一个规律 (1)能量转化规律 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 例2:如图所示,两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻),由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成.其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场,其磁感应强度为B,导轨水平段上静止放置一金属棒cd,质量为2m,电阻为2r.另一质量为m,电阻为r的金属棒ab,从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段,圆弧段MN半径为R,所对圆心角为60°,求： （1）ab棒在N处进入磁场区速度多大？此时棒中电流是多少？ （2） cd棒能达到的最大速度是多大？ （3）ab棒由静止到达最大速度过程中, 系统所能释放的热量是多少？ 解得: 进入磁场区瞬间,回路中电流强