2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 10-4-1 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題課件.ppt

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電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 01 02 03 04 課堂互動 1 導(dǎo)體處于平衡態(tài) 靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài) 處理方法 根據(jù)平衡條件列式分析 2 導(dǎo)體處于非平衡態(tài) 加速度不為零 處理方法 根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析 二 兩種狀態(tài)及處理方法 課堂互動 三 電學(xué)對象與力學(xué)對象的轉(zhuǎn)換及關(guān)系 題組剖析 命題角度1導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)例1 2017 天津理綜 3 如圖所示 兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi) 導(dǎo)軌之間接有電阻R 金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸 整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中 磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下 現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻減小 ab始終保持靜止 下列說法正確的是 A ab中的感應(yīng)電流方向由b到aB ab中的感應(yīng)電流逐漸減小C ab所受的安培力保持不變D ab所受的靜摩擦力逐漸減小 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 題組剖析 命題角度2導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動例2 多選 一空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B 兩條電阻不計的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置在磁場內(nèi) 如圖所示 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0 5T 導(dǎo)體棒ab cd長度均為0 2m 電阻均為0 1 重力均為0 1N 現(xiàn)用力向上拉動導(dǎo)體棒ab 使之勻速上升 導(dǎo)體棒ab cd與導(dǎo)軌接觸良好 此時cd靜止不動 則ab上升時 下列說法正確的是 A ab受到的拉力大小為2NB ab向上運(yùn)動的速度為2m sC 在2s內(nèi) 拉力做功 有0 4J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D 在2s內(nèi) 拉力做功為0 6J 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 解析導(dǎo)線框開始進(jìn)入磁場過程 通過導(dǎo)線框的磁通量增大 有感應(yīng)電流 進(jìn)而受到與運(yùn)動方向相反的安培力作用 速度減小 感應(yīng)電動勢減小 感應(yīng)電流減小 安培力減小 導(dǎo)線框的加速度減小 v t圖線的斜率減小 導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場后 磁通量不變 無感應(yīng)電流 導(dǎo)線框做勻速直線運(yùn)動 導(dǎo)線框從磁場中出來的過程 有感應(yīng)電流 又會受到安培力阻礙作用 速度減小 加速度減小 選項D正確 答案D 題組剖析 命題角度3變加速直線運(yùn)動問題例3如圖 在光滑水平桌面上有一邊長為L 電阻為R的正方形導(dǎo)線框 在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d d L 的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域 磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行 磁場方向豎直向下 導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動 t 0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合 隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域 下列v t圖象中 可能正確描述上述過程的是 題組剖析 變式訓(xùn)練1足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙 與水平面間的夾角為 37 sin37 0 6 間距為1m 垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為4T P M間所接電阻的阻值為8 質(zhì)量為2kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置 不計桿與導(dǎo)軌的電阻 桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0 25 金屬桿ab在沿導(dǎo)軌向下且與桿垂直的恒力F作用下 由靜止開始運(yùn)動 桿的最終速度為8m s 取g 10m s2 求 1 當(dāng)金屬桿的速度為4m s時 金屬桿的加速度大小 2 當(dāng)金屬桿沿導(dǎo)軌的位移為6 0m時 通過金屬桿的電荷量 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 規(guī)律總結(jié) 解決電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題的一般思路是 先電后力 具體思路如下 用 四步法 分析電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 備選訓(xùn)練 備選訓(xùn)練1 如圖示 MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌 已知導(dǎo)軌足夠長 且電阻不計 有一垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 寬度為L ab是一根不但與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿 開始 將開關(guān)S斷開 讓ab由靜止開始自由下落 過段時間后 再將S閉合 若從S閉合開始計時 則金屬桿ab的速度v隨時間t變化的圖象可能是 電鍵閉合后 導(dǎo)線棒中產(chǎn)生感應(yīng)電流 應(yīng)判斷通電導(dǎo)體棒所受安培力與其重力的大小關(guān)系 解析顯隱 備選訓(xùn)練 備選訓(xùn)練2 如圖處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長 電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距L 1m 導(dǎo)軌平面與水平面成 37 角 下端連接阻值為R 4 的電阻 勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 1T 質(zhì)量m 0 4kg 電阻r 1 的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上 棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好 它們間的動摩擦因數(shù) 0 25 金屬棒以初速度v0 20m s沿導(dǎo)軌滑下 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的最大加速度 2 金屬棒下滑時電阻R消耗的最小功率 1 分析金屬棒下滑過程中 所受各力及變化情況 確定合力 加速度方向及變化 找出加速度最大的位置 2 金屬棒下滑過程中 判定電路電流變化情況 金屬棒速度最小時 R消耗功率最小 mg BIl FN v B Ff 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題