电磁感应-单棒模型课件.ppt

1、A1电磁感应中的动力学和能量问题 单棒模型A2A3电学问题力学问题tnEBlvE rREI楞次定律、右手定则maF合21222121mvmvW合能量守恒BIlF安A4一、单棒模型A5lFRab例例1：定值电阻：定值电阻R，导体棒，导体棒ab电阻电阻r，水平光滑导轨，水平光滑导轨间距间距 l，匀强磁场磁感应强度为，匀强磁场磁感应强度为B，ab棒质量为棒质量为m，开始静止，当受到一个向右恒力开始静止，当受到一个向右恒力F的作用。的作用。rB1 1、试分析、试分析abab棒的运动情况？棒的运动情况？marRvlBFFF22安加速度加速度a减小减小的加速运动的加速运动A6FRabr2 2、若若ab向右

2、运动位移为向右运动位移为x时，速时，速度达到最大值度达到最大值，这一过程中通过回这一过程中通过回路某一横截面的电量为多少？路某一横截面的电量为多少？R上上 产生的焦耳热又为多少？产生的焦耳热又为多少？rRRlBrRmFFxQR44222)(442222)(,21lBrRmFFxQmvQFxm热热tEtrREtIq又,rRBlxrRqA73、其他条件不变，ab棒质量为m，开始时静止，当受到一水平向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不变，则：、ab将如何运动？、ab的最大速度是多少？这时ab两端的电压为多少？marRvlBvPFF22安F减小，减小，F安安增加，增加，做加速度做加速度a减小减小的加速

3、运动的加速运动BlrRPvlrRBlvBvPmmm)(,rRPRUba vRabrFA8、若、若ab向右运动时间为向右运动时间为t时，速时，速度达到最大值度达到最大值，这一过程中回路产这一过程中回路产生的焦耳热为多少，生的焦耳热为多少，电阻电阻R产生的产生的焦耳热又为多少？焦耳热又为多少？222)(lBrRmPPtQ热rRRlBrRmPPtQR222)(vRabrF221mmvWPt克安克安热WQA9 FB F F F N M A10Kab例、若从金属导体例、若从金属导体ab从静止下落，磁场区域足够大，经从静止下落，磁场区域足够大，经过一段时间接通电键过一段时间接通电键K。ab棒以后的运动情况

4、有几种可棒以后的运动情况有几种可能？试用能？试用v-t图象描述。图象描述。A11解析：解析：因为导体棒因为导体棒ab自由下落的自由下落的时间时间t没有确定，没有确定，所以电键所以电键K闭合瞬间闭合瞬间ab的的速度速度无法确定，无法确定，使得使得ab棒受到的瞬时安培力棒受到的瞬时安培力F与与G大小无大小无法比较，因此存在以下可能：法比较，因此存在以下可能：（1）若安培力）若安培力F G：则则ab棒先做变减速运动，再做匀速直线运动棒先做变减速运动，再做匀速直线运动（3）若安培力）若安培力F=G：则则ab棒始终做匀速直线运动棒始终做匀速直线运动KabmgFA12例例1：定值电阻：定值电阻R，导体棒，

5、导体棒ab 质量为质量为m，电阻电阻r，水平，水平光滑导轨间距光滑导轨间距 l，匀强磁场磁感应强度为，匀强磁场磁感应强度为B。给棒一。给棒一瞬时冲量，使棒以初速度瞬时冲量，使棒以初速度V0水平冲出。水平冲出。b v0Rar(热身训练）（1 1）试分析棒的运动情况）试分析棒的运动情况（2 2）若已知了棒整个过程中的位移）若已知了棒整个过程中的位移x,x,还能得出那些物理还能得出那些物理量？量？A13例、例、如图所示，竖直平面内的平行导轨，间距如图所示，竖直平面内的平行导轨，间距l=20cm，金属，金属导体导体ab可以在导轨上无摩檫的向下滑动，金属导体可以在导轨上无摩檫的向下滑动，金属导体ab的质

6、量的质量 为为0.2 g，电阻为，电阻为0.4，导轨电阻不计，水平方向的匀强磁场，导轨电阻不计，水平方向的匀强磁场的磁感应强度为的磁感应强度为0.1T，当金属导体，当金属导体ab从静止自由下落从静止自由下落0.8s时，时，突然接通电键突然接通电键K。（设导轨足够长，。（设导轨足够长，g取取10m/s2）求：）求：（1）电键）电键K接通前后，金属导体接通前后，金属导体ab的运动情况的运动情况（2）金属导体）金属导体ab棒的最大速度和最终速度的大小。棒的最大速度和最终速度的大小。KabVm=8m/s V终终=2m/s 若从金属导体若从金属导体ab从静止下落到接通电从静止下落到接通电键键K的时间间隔为的时间间隔为t,ab棒以后的运动棒以后的运动情况有几种可能？试用情况有几种可能？试用v-t图象描述。图象描述。mgFA14 F F rRBlvFvmm2)(lRrBlvBFFm安外受力平衡功率平衡