第十二章　第5课时　专题强化：动量观点在电磁感应中的应用.pptx

;;;;导体棒或金属框在感应电流所引起的安培力作用下做非匀变速直线运动时，当题目中涉及速度v、电荷量q、运动时间t、运动位移x时常用动量定理求解。;1.“单棒＋电阻”模型

(1)水平放置的平行光滑导轨，间距为L，左侧接有电阻阻值为R，导体棒初速度为v0，质量为m，电阻不计，匀强磁场的磁感应强度为B，导轨足够长且电阻不计，从导体棒开始运动至停下来。求：

①此过程中通过导体棒横截面的电荷量q＝______；

②此过程导体棒的位移x＝_______；;③若导体棒从获得初速度v0经一段时间减速至v1，通过导体棒的电荷量

为q1，则v1＝_________；;(2)间距为L的光滑平行导轨倾斜放置，倾角为θ，由静

止释放质量为m、接入电路的阻值为R的导体棒，匀强

磁场的磁感应强度为B，方向垂直导轨所在倾斜面向

下(重力加速度为g，导轨电阻不计)。

①经Δt1＝_________，通过横截面的电荷量为q，速度达到v1。

②经Δt2＝____________，导体棒下滑位移为x，速度达到v2。;例1(多选)(2023·云南昆明市一中质检)如图所示，一光滑轨道固定在架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R＝0.5Ω，两轨道间距d＝1m，水平部分两轨道间有一竖直向下、磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场。一质量m＝0.5kg、长为l＝1.1m、电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1＝0.8m高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地点与水平轨道末端

的水平距离x2＝0.8m，水平轨道距水平地面的高

度h2＝0.8m。;通过计算可知(g取10m/s2，不计空气阻力)

A.导体棒进入磁场时的速度为3m/s

B.导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的

热量为3J

C.磁场的长度x1为2m

D.整个过程通过电阻R的电荷量为2C;;;2.不等间距的双棒模型

例2(多选)(2023·辽宁抚顺市模拟)如图所示，M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为2L和L，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在方向竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两根质量均为m、

接入电路的电阻均为R的导体棒C、D

分别垂直于导轨放置，且均处于静止

状态，其余部分电阻不计。;t＝0时使导体棒C获得瞬???速度v0向右运动，

两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与

导轨接触良好，且达到稳定运动时导体棒C

未到两组导轨连接处，则下列说法正确的是;;;;不等间距的两导体棒处于同一磁场中所受安培力不相等，它们分别做变速运动；涉及电荷量、速度、时间等，一般先根据动量定理列方程；若求焦耳热可对系统应用能量守恒定律列方程。;3.“电容器＋棒”模型

(1)无外力充电式;基本

模型

规律;基本

模型

规律;基本

模型

规律;(2)无外力放电式;基本模型

规律;基本

模型

规律;基本模型

规律;例3(多选)(2024·辽宁沈阳市东北育才学校一模)如图所示是某同学模拟电磁炮的工作原理和发射过程，水平台面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ置于塑料圆筒内，质量为m的金属炮弹置于圆筒内的轨道上，轨道间距为L，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨左端连着平行板电容器和电动势为E的电源。先让单刀双掷开关接1接线柱对电容器充电，充电结束后，

将开关接2接线柱。金属炮弹在安培力作

用下开始运动，达到最大速度后离开导轨，

整个过程通过炮弹的电荷量为q。;已知在圆筒中金属炮弹始终与导轨接触良好，不计导轨电阻和电源内阻，炮弹电阻为R。在这个过程中，以下说法正确的是;;;动量守恒定律在电磁感应中的应用;1.在双金属棒切割磁感线的系统中，双金属棒和导轨构成闭合回路，安培力充当系统内力，如果它们不受摩擦力，且受到的安培力的合力为0时，满足动量守恒，运用动量守恒定律解题比较方便。;2.双棒模型(不计摩擦力);电流及速度变化;系统规律;例4(多选)如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上，t＝0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是;棒ab以初速度v0向右滑动，切割磁感线产生感应电

动势，使整个回路中产生感应电流，判断可知棒ab

受到与v0方向相反的安培力的作用而做变减速运动，

棒cd受到与v0方向相同的安培力的作用而做变加速运动，它们之间的速度差Δv＝v1－v2逐渐减小，整个系统产生的感应电动势逐渐减小，回路中感应电流逐渐减小，最后变为零，即最终棒ab和棒cd的速度相同，v1＝v2，这时两相同的光滑导体棒ab