電磁感應中的雙桿類問題(適合各年級使用)（課堂PPT）

1、1高考物理二輪復習系列高考物理二輪復習系列課件課件2電磁感應中的導軌問題電磁感應中的導軌問題34一、單棒問題5二、含容式單棒問題6三、無外力雙棒問題7四、有外力雙棒問題8阻尼式單棒 v v0 0 2 2BB l vFBIlRr2 2()BFB l vamm Rr9 v v0 0 2 2()BFB l vamm Rr20102mvQ00BIltmv 0mvqBlBlsqnRrRrRrQRQr阻尼式單棒10練習：練習：AB桿受一沖量作用后以初速度桿受一沖量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面內(nèi)的固定軌道運動，經(jīng)一段時間后而沿水平面內(nèi)的固定軌道運動，經(jīng)一段時間后而停止。停止。AB的質(zhì)量為的質(zhì)量為

2、m=5g，導軌寬為，導軌寬為L=0.4m，電阻為電阻為R=2，其余的電阻不計，磁感強度，其余的電阻不計，磁感強度B=0.5T，棒和導軌間的動摩擦因數(shù)為，棒和導軌間的動摩擦因數(shù)為=0.4，測得桿從運動到停止的過程中通過導線的電量測得桿從運動到停止的過程中通過導線的電量q=102C，求：上述過程中，求：上述過程中 (g取取10m/s2)(1)AB桿運動的距離；桿運動的距離；(2)AB桿運動的時間；桿運動的時間；(3)當桿速度為當桿速度為2m/s時其時其加速度為多大？加速度為多大？11發(fā)電式單棒發(fā)電式單棒 F F BFFmgam BFBIlBlvBlRr2 2B l vRrv2 2()FB l vg

3、mm Rr 12 F F mFmgam2 2()()mFmgRrvB l BFFmgam 2 20()FB l vgmm Rr 發(fā)電式單棒13BlsqnRrRr F F 0mFtBLqmgtmv212EmFsQmgSmvBFFmgam2()mmmBLvFvmgvRr220()FB l vgmm Rr 發(fā)電式單棒發(fā)電式單棒14 FB F F F N M 發(fā)電式單棒發(fā)電式單棒15電容放電式：電容放電式：16電容放電式：電容放電式：0QC EmQCUCBlv0mQQQCECBlvmmvBIltBl Q 2 2mBlCEvmB l C17電容放電式：電容放電式：22mmBlCEImvmB l C安22

4、2 21()22()mm BlCEWmvmB l C安18電容放電式：電容放電式：19 v v0 0 CBlvUIR20電容無外力充電式電容無外力充電式 v v0 0 qCUUBlv0mvmvBIltBlq 2 20B l Cvvm21無外力等距雙棒無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 21211212BlvBlvBl( vv )IRRRR012mBlvIRR22無外力等距雙棒無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 222112BB l ( vv)FB IlRR23無外力等距雙棒無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 2012m v( mm )v共21222011m v(m

5、m )vQ22共1122QRQR24無外力等距雙棒 v v0 0 1 1 2 2 v v2 2 1 1 2 2 v v1 1 25無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒212211RRvBlvBlI26無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒1122Bl vBl v27無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒121122FB IllFB Ill112212IFlIFl11 01 1Imvmv2220Im v1122Bl vBl v21 2221 22 110mlvvmlm l1 2 1221 22 120ml lvvmlm l28無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒1122QRQR222101122111222m vm

6、 vm vQ2202Bl qm v29無外力不等距雙棒無外力不等距雙棒30有外力等距雙棒有外力等距雙棒1221BlvBlvIRRBFBIl11BFam22BFFam31有外力等距雙棒有外力等距雙棒12F( mm )a1BFm aBFBIl2112Bl(vv )IRR121212 212(RR )m FvvB l (mm )32有外力等距雙棒有外力等距雙棒33(蘇錫常鎮(zhèn)蘇錫常鎮(zhèn)17）：如圖所示，平行金屬導軌與水平面間）：如圖所示，平行金屬導軌與水平面間夾角均為夾角均為= 370 ，導軌間距為，導軌間距為 lm ，電阻不計，導軌足，電阻不計，導軌足夠長兩根金屬棒夠長兩根金屬棒 ab 和和 a b

7、的質(zhì)量都是的質(zhì)量都是0.2kg ，電，電阻都是阻都是 1 ，與導軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和，與導軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導軌之間的動摩擦因數(shù)為導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.25 ，兩個導軌平面處均存，兩個導軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場（圖中未畫出），在著垂直軌道平面向上的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度磁感應強度 B 的大小相同讓的大小相同讓a, b固定不動，將金屬固定不動，將金屬棒棒ab 由靜止釋放，當由靜止釋放，當 ab 下滑速度達到穩(wěn)定時，整個下滑速度達到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為回路消耗的電功率為 8W 求求 ( 1 ) ab 達到的最大速達到的最大速度多大？

8、度多大？ ( 2 ) ab 下落了下落了 30m 高度時，其下滑速度已高度時，其下滑速度已經(jīng)達到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量經(jīng)達到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量 Q 多大？多大？ ( 3）如果將）如果將 ab 與與 a b同時由靜止釋放，當同時由靜止釋放，當 ab 下落下落了了 30m 高度時，其下滑速度也已經(jīng)達到穩(wěn)定，則此過高度時，其下滑速度也已經(jīng)達到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量程中回路電流的發(fā)熱量 Q 為多大？為多大？ ( g =10m / s2 , sin370 =0.6 ,cos370 =0 . 8 ) 34有外力不等距雙棒有外力不等距雙棒111vvat 222vva t 1

9、1122212Bl ( va t )Bl ( va t )IRR1 12 21 12212B(l vl v )B(l al a )tRR1 122l al a111BFFam222BFam1122BBFlFl35有外力不等距雙棒有外力不等距雙棒2121221221Bl mFFl ml m1 122l al a111BFFam222BFam1122BBFlFl1 22221221l laFl ml m221221221laFl ml m1 222221221Bl l mFFl ml m12221221l mFIl ml mB36如圖所示足夠長的導軌上，有豎直如圖所示足夠長的導軌上，有豎直向下的勻

10、強磁場，磁感強度為向下的勻強磁場，磁感強度為B，左端間距，左端間距L1=4L，右端間距，右端間距L2=L。現(xiàn)在導軌上垂直放置?，F(xiàn)在導軌上垂直放置ab和和cd兩金屬棒，質(zhì)量分別為兩金屬棒，質(zhì)量分別為m1=2m，m2=m；電阻電阻R1=4R，R2=R。若開始時，兩棒均靜止，。若開始時，兩棒均靜止，現(xiàn)給現(xiàn)給cd棒施加一個方向向右、大小為棒施加一個方向向右、大小為F的恒力，的恒力，求：（求：（1）兩棒最終加速度各是多少；）兩棒最終加速度各是多少；（2）棒）棒ab上消耗的最大電功率。上消耗的最大電功率。37222814LBRFtavvtavvcdab2211,RtaavvBLREI5)4()4(5121

11、2111amBIL 222amBILFmFa982mFa921BLFI9。38電動式單棒電動式單棒BFmgam BFBIl(EEBlRr反）(BElvBlRr）(B()ElvBlgm Rr）=39 mEIRr,mmFBI lmmFmgammin,mEBlvIRrlrRBlvEBmminminmgFBIl22)(lBrRmgBlEvm電動式單棒電動式單棒40 minmin()2minmIEIEIRrmgv反0mBLqmgtmv212EmqEQmgSmvBFmgam(B()ElvBlgm Rr）=B lsqnRrRr 電動式單棒電動式單棒41 B 電動式單棒電動式單棒42練習：練習：如圖所示，水平

12、放置的足夠長平行導軌如圖所示，水平放置的足夠長平行導軌MN、PQ的間距為的間距為L=0.1m，電源的電動勢，電源的電動勢E10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=0.1，金屬桿，金屬桿EF的質(zhì)量為的質(zhì)量為m=1kg，其有效電阻為其有效電阻為R=0.4，其與導軌間的動摩擦因，其與導軌間的動摩擦因素為素為0.1，整個裝置處于豎直向上的勻強磁，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度場中，磁感應強度B1T，現(xiàn)在閉合開關，求：，現(xiàn)在閉合開關，求：（1）閉合開關瞬間，金屬桿的加速度；（）閉合開關瞬間，金屬桿的加速度；（2）金屬桿所能達到的最大速度；（金屬桿所能達到的最大速度；（3）當其速度為）當其速度為v=20m/s時桿的加速度為多大？（忽略其它一時桿的加速度