25秋金牌学案物理选修二粤教版学生用书11　第二章　章末综合提升.docxVIP

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主题1电磁感应中的动力学问题

1．平衡类问题的求解思路

2．加速类问题的求解思路

(1)确定研究对象(一般为在磁场中做切割磁感线运动的导体)．

(2)根据牛顿运动定律和运动学公式分析导体在磁场中的受力与运动情况．

(3)如果导体在磁场中受到的磁场力变化了，从而引起合外力的变化，导致加速度、速度等发生变化，进而又引起感应电流、磁场力、合外力的变化，最终可能使导体达到稳定状态．

【典例1】如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的A、C端连接一阻值为R的电阻．一根质量为m、长度为L的金属棒ab垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ．若用恒力F沿水平方向向右拉金属棒使其运动，求金属棒的最大速度．

[听课记录]

“四步法”分析电磁感应中的动力学问题

主题2电磁感应中的能量问题

1．能量转化的过程分析

电磁感应的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通过安培力做功实现的．安培力做功使得电能转化为其他形式的能(通常为内能)，外力克服安培力做功，则是其他形式的能(通常为机械能)转化为电能的过程．

2．求解焦耳热Q的几种方法

公式法

Q＝I2Rt

功能关系法

焦耳热等于克服安培力做的功

能量转化法

焦耳热等于其他能的减少量

【典例2】如图所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨道间距为d．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为B．P、M间所接电阻阻值为R．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为r．现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求：

(1)金属杆ab运动的最大速度；

(2)金属杆ab运动的加速度为12gsinθ时，电阻R

(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功．

[听课记录]

电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路

(1)确定感应电动势的大小和方向．

(2)画出等效电路图，求出回路中消耗的电能表达式．

(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械能的改变与回路中电能的改变所满足的方程．

主题3电磁感应中的“双杆”模型

1．模型分类

“双杆”模型分为两类：一类是“一动一静”，甲杆静止不动，乙杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着一个条件：甲杆静止、受力平衡．另一类是两杆都在运动，对于这种情况，要注意在用到整个回路的电动势时，两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减．

2．分析方法

通过受力分析，确定运动状态，一般会有收尾状态．对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等，再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解．

【典例3】如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．