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1、,电磁感应,动力学及能量问题,第9章,一.知识回顾,1.导体棒平动切割磁感线会产生：,2.回路产生感应电流的条件：,3.通电导体垂直磁场放置时会受到：,感应电动势,闭合回路磁通量变化,安培力,其大小为：,E=BLv,其大小为：,F=BIL,二.想一想,情景描述：光滑水平放置 的金属导轨间距为L，连接 一电阻R，质量为m，电阻为r的 金属棒ab与导轨接触良好，其余部分电阻不计。平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,思考：同学们有什么办法让导体棒ab沿着导轨向右移动？,三.情景描述,光滑水平放置的金属导轨间距为L，导轨间连接一电阻R，质量为m，电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好，其余部分
2、电阻不计。平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,问题1.施加恒定外力F后ab棒速度v，加速度a如何变化？,v,从动力学角度看电磁感应问题：,问题2.ab棒速度为v时，求电路消耗的电功率P，安培力的功率P安分别是多少？,1.外力克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能,问题3：当ab棒速度为v时，求安培力功率，电源对外做功功率？,2. 安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,问题4.恒定外力F作用x位移后ab棒速度为v，求该过程电路的焦耳热Q与通过ab棒的电量q.,问题5. 若维持外力F功率P恒定，经过t时间ab棒速度为v，求该过程ab棒焦耳热Qab,从能量角度：
3、,1.外力克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能,2. 安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,3. 求电路焦耳热（或某个力做功）的两种思路,从动力学角度：,小结：一类问题两种角度,例1.,如图所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S，则S闭合后 ( ),A.导体棒ef的加速度可能大于g B.导体棒ef的加速度一定小于g C.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同 D.导体棒ef的机械能与
4、回路内产生的电能之和一定守恒,试一试,(2011天津理综)如图所示，两根足够长 的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l0.5 m，其电阻不计， 两导轨及其构成的平面均与水平面成30角. 完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放 置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已 知两棒质量均为m0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止，取g10 m/s2，问： (1)通过棒cd的电流I是多少，方向如何？ (2)棒ab受到的力F多大？ (3)棒cd每产生Q0.1 J的热量，力F做的功W是多少？,例2.,(3)思路一,思路二,电磁感应能量关系：,1.外力克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能,2. 安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,3. 求电路焦耳热（或某个力做功）的两种思路,电磁感应动力学关系：,专题小结,
