高考电磁感应专题ppt

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高中物理高三高考复习《电磁感应现象》PPT课件

高中物理高三高考复习《电磁感应现象》PPT课件

能力·思 维·方法
【例5】 如图1所示,两根平行长直导线MN和 PQ中通以大小、方向都相同的电流。导线框abcd和 两导线在同一平面内,线框沿着与导线垂直的方向
要点·疑点·考点
2、由B= /S,可知:磁感应强度B等于穿过 单位面积的磁通量,因此磁感应强度又叫磁通密度. 判断正误:①、磁感应强度B越大的地方就 一定越大;②、在同一匀强磁场中回路面积越大, 则磁通量就一定越大;③、穿过某一回路的磁感线 的条数越多,则该回路的磁通量就一定越大. 3、磁通量是标量,为了计算方便,有时可规 定,但有方向,叠加时遵循代数和法则,即要考虑 到相反磁场抵消后的磁通量. 4、磁通量的单位:韦(Wb).则有:1T=1Wb/m 2=1N/Am=1Vs/m2.
要点·疑点·考点
二、电磁感应现象——感应电流产生的条件 1、利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现 象,所产生的电动势称为感应电动势,所产生的电 流称为感应电流. 2、产生感应电流的条件:①闭合电路;②穿 过闭合电路的磁通量发生变化;
电磁感应现象的实质是产生感应电动势,电路闭合 才有感应电流,若电路不闭合,虽没有电流,但只 要磁通发生变化感应电动势依然存在.而产生感应电 动势的那部分导体相当于电源.
要点·疑点·考点
3、磁通发生变化的几种基本情况①回路面积
不变,而磁感应强度发生变化;②磁场不变,而回
路面积发生变化;③磁场和回路面积均不变,但回
路平面与磁场的方向发生了变化;④闭合电路的一
部分做切割磁感线的运动.
课 前 热 身
1、线圈在长直导线电流的磁场中,做如图的 运动:A向右平动;B向下平动;C绕轴转动(边bc 向外);D从纸面向纸外做平动,E向上平动(边bc 上有个缺口);则线圈中有感应电流的是( BCD )

《电磁感应》人教版高中物理ppt课件1

《电磁感应》人教版高中物理ppt课件1
乡土社会里,地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心,周 围划出 一个圈 子,个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体, 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。

6.在这种富于伸缩性的网络里,随时 随地是 有一个 “己” 作中心 的。这 并不是 个人主 义,而 是自我 主义。 在个人 主义下 ,一方 面是平 等观念 ,指在 同一团 体中各 分子的 地位相 等,个 人不能 侵犯大 家的权 利;一 方面是 宪法观 念,指 团体不 能抹煞 个人, 只能在 个人们 所愿意 交出的 一分权 利上控 制个人 。
2、定律表达式的推演过程
E Φ t
E K Φ (K是比例常数)
t
当k=1, E=
t
E n Φ (n为线圈的匝数) t
E n Φ t
说明: 1、这个公式是法拉第电磁感应定律的一般表达式; 2、单位:1V=1Wb/s 3、公式中的ΔΦ取绝对值,不涉及正负; 4、E表示Δt内的平均感应电动势
图片导入 长江三峡水电站
产生感应电流的条件是什么?
(1)闭合回路
(2)磁通量变化
一、感应电动势 1、定义:在电磁感应现象中产生 的电动势叫感应电动势(E). (1)感应电动势产生条件:磁通量发生改变
电磁感应现象的本质---感应电动势,
二、探究:影响感应电动势大小的因素
从演示的实验、感应电动 势的产生做出合理的猜想
(2)表达式:E n Φ
t
《电磁感应》人教版高中物理ppt课件 1
《电磁感应》人教版高中物理ppt课件 1
问题思考: 学了本节课的内容,你觉得你能发出
电吗?若要发出更多的电能,你有何措施?
《电磁感应》人教版高中物理ppt课件 1

高考物理一轮总复习 专题10 电磁感应 第1讲 电磁感应现象、楞次定律课件.pptx

高考物理一轮总复习 专题10 电磁感应 第1讲 电磁感应现象、楞次定律课件.pptx
能转化为___电__能___.
5
• 三、感应电流方向的判断
阻碍 磁通量
运动方向 切割
6
1.[对磁通量的考查]如图所示,正方形线圈 abcd 位于纸面内,边长为 L,匝数
为 N,过 ab 中点和 cd 中点的连线 OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界
上,磁感应强度为 B,则穿过线圈的磁通量为( )
10
2.判断感应电流的流程 (1)弄清楚回路内的磁场分布,确定该回路的磁通量 Φ. (2)Φ 不变→无感应电流. Φ 变化→回不路闭闭合合,,无有感感应应电电流流,但. 有感应电动势.
11
• 例1 如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一 个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上 穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中, 一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一
个与磁场平行的平面内沿各个方向运动,也
不会有示数,D项错误.
9
•考点1 电磁感应现象的判断
• 1.磁通量发生变化的三种常见情况 • (1)磁场强弱不变,回路面积改变. • (2)回路面积不变,磁场强弱改变. • (3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相
对位置发生改变.
A.B2L2
B.NB2L2
C.BL2
D.NBL2
【答案】A 【解析】穿过线圈的磁通量 Φ=BS=B·12L2=B2L2,选项 A 正确.
7
• 2.[对电磁感应现象的考查]假如有一宇航员登月后,想探 测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和 一个小线圈,则下列推断正确的是( )
• A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场 的有无

人教版高中物理《电磁感应》优秀PPT课件

人教版高中物理《电磁感应》优秀PPT课件

磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感
应电动势
分析磁通量的变化: ΔS=LvΔt
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为:
× × a× × × ×a ×
×××××

×
×
v
×
×
×
×
× × b× × × b
E Φ BLvt BLv
t
t
第十一页,共17页。
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁 感线)如图:
5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接有R=3.
V2 v 求线圈中的感应电动势。
②求出的是瞬时感应电动势,E和某个时刻或某个位置对应. 1、导线运动方向和磁感线平行时, E=0 (2)①求出的是整个回路的感应电动势;
θ为v与B夹角
现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.
量是多少?
WF=0.1J Q=0.1J
M
a
N
R
B
rv
第十七页,共17页。
P
b
Q
第三页,共17页。
2.感应电动势的大小跟哪些因素有关?
(1)部分导体切割磁感线
实验现象:
①导体棒快速运动时,电流表 指针偏转角度大,表明电路中 的电流大,说明产生的感应电 动势大。
②导体棒慢速运动时,电流表指 针偏转角度小,表明电路中的电 流小,说明产生的感应电动势小。
第四页,共17页。
(2)条形磁铁插入螺旋管
人教版高中物理选修3—2
第一页,共17页。
问题1:什么叫电磁感应现象?
利用磁场产生电流的现象
问题2:产生感应电流的条件是什么? (1)闭合电路 (2)磁通量变化

人教版高中物理《电磁感应》PPT优秀课件

人教版高中物理《电磁感应》PPT优秀课件

L有效增大
C
L有效不变
L有效增大
第十九页,共29页。
• 解析: • 当右边进入磁场时,感应电流逆时针方向,
有效切割长度逐渐增大 • 当线框右边出磁场后,有效切割长度不变,
则产生感应电流的大小不变,但比刚出磁 场时的有效长度缩短,导致感应电流的大 小比刚出磁场时电流小,由楞次定律得, 此时感应电流仍沿逆时针 • 当线框左边进入磁场时,有效切割长度在 变大,但此时感应电流的方向是顺时针, 即是负方向且大小增大
× × × ××
× × × ××
R
× × L×
×××
×× ××
V
× × × ××
N
第十页,共29页。
• 3.感生电动势与动生电动势的对比
产生原因 移动电荷的非静 电力 回路中相当于电 源的部分
方向判断方法
大小计算方法
感生电动势
动生电动势
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
感生电场对自由电荷 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体
FN
解析:金属杆匀速运动,速度最大,此时受力平衡
有:mgsinθ=F 安
此时金属杆电动势 Em=BLvm
BC
安培力大小:F 安=BImL=B2LR2vm
F安
联立得:vm=mgBR2·Ls2inα
G
第十八页,共29页。
题型3 电磁感应中的图象问题
E BLv
感应电流方向:右手定则
L:有效长度(投影到与速度垂直方向的长度)
通过克服安培力做功,把机械能或其他形 ※非静电力与洛伦兹力有关吗?
左手定则判安培力的方向 若电路是纯电阻电路,转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能。
式的能转化为电能。克服安培力做多少功, 克服安培力做多少功,就产生多少电能。

2020届高三物理一轮复习课件:专题十一 电磁感应(共171张PPT)

2020届高三物理一轮复习课件:专题十一 电磁感应(共171张PPT)

2 卷
25.电磁感应中的综合问题
18.法拉第电磁感应定律的应 用
法拉第电磁感应定律和能量 守恒定律的应用
考情概览
年 份 题号·考点·情景图
试题类编
方法·技巧
1 卷
2015
19.电磁驱动现象
2 卷
15.感应电流方向的确定
等效法确定有效切割长度
考情概览
试题类编
年 份 题号·考点·情景图
方法·技巧
20.感应电流的大小和方向(圆盘发电机)
考情概览
考点 58
考点 59
考点 60
考点 61
考点 62
试题类编
8.(2014·全国1,14,6分,难度★)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电” 设想的实验中,能观察到感应电流的是 ( D ) A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表 的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表 的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。往线圈中插 入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通 电或断电的瞬间,观察电流表的变化
考情概览
考点 58
考点 59
考点 60
考点 61
考点 62
试题类编
5.(2016·上海,19,3分,难度★★) (多选)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头 所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小 金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度 B随时间按图(b)所示规律变化时( AD ) A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势 B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势 C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流 D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流

高中物理专题十一 电磁感应(讲解部分)PPT课件

高中物理专题十一 电磁感应(讲解部分)PPT课件
栏目索引
高考物理
专题十一 电磁感应
栏目索引
考点清单
考点一 电磁感应现象、楞次定律
考向基础
一、电磁感应现象
电磁感应现象 产生感应 电流的条件
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象
条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化
特例
闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感 线的运动
电磁感应 现象的实质
栏目索引
栏目索引
判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发生了变化。磁 通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1主要有下列四种形式: (1)S、θ不变,B改变,则ΔΦ=ΔB·S sin θ(θ为B与S的夹角)。 (2)B、θ不变,S改变,则ΔΦ=B·ΔS sin θ。 (3)B、S不变,θ改变,则ΔΦ=B·S(sin θ2-sin θ1)。 (4)B、S、θ中的两个或三个量同时变化引起的磁通量变化。
结果如何
栏目索引
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁 场)的磁通量的变化 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁场本身 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场 的方向相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场方 向与原磁场的方向相同,即“增反减同” 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢, 这种变化将继续进行,最终结果不受影响
栏目索引
解析 由于要求有效衰减紫铜薄板的上下及左右的微小振动,则在紫铜薄 板发生微小的上下或左右振动时,通过紫铜薄板横截面的磁通量应均能发 生变化,由图可以看出,只有A图方案中才能使两方向上的微小振动得到有 效衰减。 答案 A
考向二 楞次定律及其应用 1.楞次定律中“阻碍”的含义
谁阻碍谁
阻碍什么 如何阻碍
栏目索引
例1 (2017课标Ⅰ,18,6分)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原 子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿 其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如 图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后, 对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )

法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习专题PPT课件(原文)

法拉第电磁感应定律及其应用—高考物理总复习专题PPT课件(原文)

(1)定义:在自感现象中产生的感应电动势. 一下后渐渐熄灭
S闭合时,线圈产生自感电动势,阻碍电流的增大,使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
开始充电瞬间,导通,可近似短路
开始充电瞬间,导通,可近似短路
ΔI 稳定后L相当于导线,A被短路后熄灭 (2)表达式:E=L . 第十章 电磁感应 Δt S断开时,线圈L产生自感电动势,阻碍电流的减小,使通过L的电流从原来电流减小,由于IL>IA,会使得流过A灯的电流突然增大,从而使A灯闪亮
2.法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)回路与磁场垂直的面积 S 不变,磁感应强度发生 变化,则 ΔΦ=ΔB·S,E=nΔΔBt ·S. (2)磁感应强度 B 不变,回路与磁场垂直的面积发生 变化,则 ΔΦ=B·ΔS,E=nBΔΔSt .
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起的,
则根据定义求,ΔΦ=Φ
(3)自感系数 L:①相关因素:与线圈的大小、形状、匝数 一下后渐渐熄灭
S断开时,线圈L产生自感电动势,阻碍电流的减小,使通过L的电流从原来电流减小,由于IL>IA,会使得流过A灯的电流突然增大,从而使A灯闪亮 一下后渐渐熄灭
以及是否有铁芯等因素有关. S闭合时,线圈产生自感电动势,阻碍电流的增大,使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢
答案:BC
应用电磁感应定律需注意的两个问题 1.公式 E=nΔΔΦt 求解的是一个回路中某段时间内的 平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值. 2.利用公式 E=nSΔΔBt 求感应电动势时,S 为线圈在 磁场范围内的有效面积.
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1.公式 E=Blv 的使用条件 (1)匀强磁场. (2)B、l、v 三者相互垂直. 2.E=Blv 的“四性” (1)正交性:本公式是在一定条件下得出的,除磁场 为匀强磁场外,还需 B、l、v 三者互相垂直. (2)瞬时性:若 v 为瞬时速度,则 E 为相应的瞬时感 应电动势.

【高考】电磁感应复习ppt课件

【高考】电磁感应复习ppt课件
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像(画图像)
度也为L,从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图 (2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.
(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;
(b)所示;同一
该轨道平面处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.
“数形结合”
5.如图 (a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m,导轨右端接有阻值R
《电磁=感应1》中Ω的图的像问电题 阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不
1、技能(三层次):识图(点线面)、用图、作图;
(此2)拉棒力在计F运的动大,过小程随导中时受间轨到t变的化间最关大系正安如培图方力乙F,所形以示及。区棒通域过三a角b形cadbd内区域有时电方流i与向时间竖t的关直系式向. 下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长
规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( ) B.在3~5 s时间内,I的大小越来越小
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像(画图像) 图(点线 4 m,导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨
5.如图 (a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.
)(g取10 m/s2)
6.如图甲,在水平桌面上固定着两根相距L=20 cm、相互平行的无电阻轨道P、Q,轨道一端固定一根电阻R=0.
4 m,导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨

专题七电磁感应PPT2021届高考统考版物理二轮专题复习

专题七电磁感应PPT2021届高考统考版物理二轮专题复习
1.韩愈所说的“师”,有其独特含义,明确自己所说的老师不是指启蒙教师的句子是:彼童子之师,授之书而习其句读者,非吾所谓 传其道解其惑者也。 9. ①政府方面,政府相关部门要出台管理细则/指导意见,规范监督单车行业解决存在的问题如停车区域、单车准入和退出机制,单车 用户的权益等。②企业方面,关注解决行业存在的问题,和政府积极配合,加强对单车的管理等。③用户方面,增强文明意识,加强 安全意识等。 生答:“多雨!”
容器所带的电荷量 Q=CE=12CBr2ω,选项 D 错误. 答案:B
考向二 电磁感应中的图象问题
1.解决电磁感应图象问题的“三点关注” (1)关注初始时刻,如初始时刻感应电流是否为零,是正方向还 是负方向. (2)关注变化过程,看电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几 个阶段是否和图象变化相对应. (3)关注大小、方向的变化趋势,看图线斜率的大小、图线的曲 直是否和物理过程对应.
2.通过阿房宫的兴毁提示秦王历史教训,文中说:“秦人不暇自哀,而后人哀之;后人哀之而不鉴之,亦使后人而复哀后人也。” 14.《离骚》中表明作者保持清白为正道而死,也是以古贤为榜样的两句(表明自己追慕古代圣贤,宁死不失正义) :“伏清白以死直兮,
固4、前烛l圣Δ之之武t所=退厚秦。-师”·教B案lq=mΔv.
命题意图:本题考查楞次定律的相关知识点,体现的核心素养 是物理观念.
解析:左侧线圈通电后相当于条形磁铁,形成的磁场相当于条 形磁铁的磁场,将图中开关闭合时,线圈及金属圆环内磁场由 0 开 始增加,根据楞次定律可知,金属圆环将向磁场弱的方向移动,即 向右移动.圆环移动方向与开关拨至 M 或拨至 N 无关.故选 B 项.
(2)t=0.05 s 时,金属框 ab 边受到的安培力 F 的大小和方向;

高考电磁感应专题.ppt

高考电磁感应专题.ppt

v = v3 + at
+ mg − F安 = ma
B 2l 2 v F安 = R并 2
终得: 终得:
2 B 2 4r(v3 + at) F + mg − = ma 3R
2 B 2 4r(v3 + at) F= + ma − mg 3R
2009年上海物理卷24题
如图,光滑的平行金属导轨水平放置, 如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电 阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R 阻不计,导轨间距为 ,左侧接一阻值为 的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向 的电阻。区域 内存在垂直轨道平面向 下的有界匀强磁场,磁场宽度为s。 下的有界匀强磁场,磁场宽度为 。一质量 的金属棒MN置于导轨上,与 置于导轨上, 为m,电阻为 的金属棒 ,电阻为r的金属棒 置于导轨上 导轨垂直且接触良好,受到F= 导轨垂直且接触良好,受到 =0.5v+0.4 + )(v为金属棒运动速度 (N)( 为金属棒运动速度)的水平力作 )( 为金属棒运动速度) 从磁场的左边界由静止开始运动, 用,从磁场的左边界由静止开始运动,测 得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知l 。(已知 得电阻两端电压随时间均匀增大。(已知 =1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s , = , = Ω = Ω =1m) )
P克 = fv2
将(1)中求得的 2代 )中求得的v 入即可求得P 入即可求得 克
E2 P = 电 R
[ BL(v1 − v2 )]2 B 2 L2 (v1 − v2 ) 2 P = = 电 R R
f 2
(4) 根据牛顿第二定律 ) (动力学知识) 动力学知识)
v1
R B
v1
L
(a) v vt
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v0 l B
受力分析: 导体棒水平 方向只受安 培力
F安 BIl
电流恒定,所以 安培力恒定,导 体棒做匀减速运 动。
v0 v1 BS E Bl v Bl ( ) t t 2
可以求出整个电 路上消耗的平均 电功率
P 总 EI P r P 总 P 负
Pr I 2 rห้องสมุดไป่ตู้
2 2
由于a是与时间和速度 无关的常量,因此
(vB - v棒 )
必须是与时间 无关的常量
(动力学知识)
根据运动学知识
vB a B t
vB v棒 aBt a棒t a棒t0
所以aB=a棒=a
v棒 a棒 (t - t0 )
根据已知,在t时刻导体 棒的瞬时速度为vt,将 其代入
B 2 L2 (vB - v棒 ) f ma R
B 2 L2 (at - vt ) f ma R
根据计算 可求得a
如图,一直导线质量为m,长为l,电阻为r,其两 端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨 上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可 控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀 强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂 直于导轨所在平面,开始时,给导体棒一个平 行于导轨的初速度v0.在棒的运动速度由v0减小 至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒 中的电流强度I保持恒定,导体棒一直在磁场中 运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上 感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均 功率。

(1)导体棒下落r/2时导体棒受到向下的重力和向上的安培力。且据 分析此时重力大于安培力。 由牛顿第二定 律
mg F ma
Bl1v1 B 2l 2v1 F BIl1 B l1 R并1 R并1
ag
3 B 2 r 2v1 4 mR
l1 3r
8 R( 4 R4 R ) R并1 8 R ( 4 R 4 R ) 4R
R B
v1
L
(a) v vt
t
(b)
t
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2; (2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不 能超过多少? (3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内 克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各 为多大? (4)若t=0时,磁场由静止开始水平向右做匀 加速直线运动,经过短时间后,导体棒也做 匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示, 已知在时刻t导体棒的瞬时速度大小为vt,求 导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
(2)进入II后,电流大小不变,因此,进入II后,导体棒匀速 运动,可推断出受力平衡。
mg F'
B 2 (2r ) 2 vt F' R并2
R并 2
3mgR vt 4B 2r 2
12 R 4 R 3R 12 R 4 R
对导体棒从MN到CD过程使用动能定理
1 2 1 2 mgh mv t mv 2 2 2
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。 (2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小 始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的 电功率P2。 (3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒 ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外 力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为 a,求所加外力F随时间变化的关系式。
v0 v1 2 P负 EI I r Bl ( )I r 2
2

如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、 粗细均匀的光滑半圆形金属球,在M、N处与相 距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF 相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2 =4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强 磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为 m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A 处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持 水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,高平 行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度 大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。

B 2l 2 v F安 R并2
终得:
2 B 2 4r( v3 at) F mg ma 3R
2 B 2 4r( v3 at) F m a m g 3R

如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻 不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电 阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有 界匀强磁场,磁场宽度为s。一质量为m, 电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂 直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N) (v为金属棒运动速度)的水平力作用,从 磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两 端电压随时间均匀增大。(已知l=1m,m =1kg,R=0.3,r=0.2,s=1m)
Mc R N d
f F s B e
l
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运 动; (2)求磁感应强度B的大小; (3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化 Bl v v x 规律满足 ,且棒在运动到ef处时恰 m( R r ) 好静止,则外力F作用的时间为多少? (4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出 棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应 的各种可能的图线。
(1)
B 2 L2 (v1 v2 ) F R
F f
(2) 启动时阻力不能 大于启动时棒所 受安培力 启动时,棒 的速度为0
可求得v2
f F安
B L v1 F安 R
2 2
B 2 L2 v1 fm R
(3)
单位时间克服阻力所做的功 大小等于阻力所做功的功率 的绝对值。
P 克 fv2
3mgR vt 4B 2r 2
2 9m2 gR2 v2 h 4 4 32B r 2g
E 2 B 2 (2r ) 2 vt P2 R2 4R
3m gR 2 B 2 r 2 9m 2 g 2 R P2 ( 2 2 ) 4B r R 16B 2 r 2
(3)根据运动学知 v v3 at 识 根据牛顿第二定律 F mg F ma
将(1)中求得的v2代 入即可求得P克
E P 电 R
2
[ BL(v1 v2 )]2 B 2 L2 (v1 v2 ) 2 P 电 R R
f 2R P 电 B 2 L2
B L (v1 v2 ) f F R
2 2
(4) 根据牛顿第二定律
F f ma
B L (vB - v棒 ) f ma R
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