《四川省成都市第七中学高中物理 第四章《电磁感应 》电磁感应的力学综合问题课件 新人教版选修32》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省成都市第七中学高中物理 第四章《电磁感应 》电磁感应的力学综合问题课件 新人教版选修32（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电磁感应力学综合问题电磁感应力学综合问题 单杆类单杆类恒力作用下的杆恒力作用下的杆匀加速运动的杆匀加速运动的杆基本模型：基本模型：金属棒金属棒MN从图示位置由静止开始释放从图示位置由静止开始释放类比类比Fmgsinmgsin稳定状态时：稳定状态时：速度与电阻的关系速度与电阻的关系7.7.如图，电阻不计且足够长的如图，电阻不计且足够长的U U型金属框架放置在倾角型金属框架放置在倾角=37=37的绝的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小小B=0.5TB=0.5T。质量。质量m=0.1kgm=0.1kg、电阻、电阻R
2、=0.4R=0.4的导体棒的导体棒abab垂直放在框架上，垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好。框架的质量从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好。框架的质量M=0.2kgM=0.2kg、宽度、宽度l=0.4ml=0.4m，框架与斜面间的动摩擦因数，框架与斜面间的动摩擦因数=0.6=0.6，与斜，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g g取取10m/s10m/s2 2，sin37sin37=0.6=0.6，cos37cos37=0.8=0.8。（1 1）若框架固定，求导体棒的最大速度）若框架固定，求导体棒的最大速度v vm m；问题问题：
3、题中能求出此问的已知条件？：题中能求出此问的已知条件？7.7.如图，电阻不计且足够长的如图，电阻不计且足够长的U U型金属框架放置在倾角型金属框架放置在倾角=37=37的绝缘斜面上，该的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5TB=0.5T。质量。质量m=0.1kgm=0.1kg、电阻电阻R=0.4R=0.4的导体棒的导体棒abab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好。框架的质量架接触良好。框架的质量M=0.2kgM=0.2kg、宽度、宽度l=0
4、.4ml=0.4m，框架与斜面间的动摩擦因数，框架与斜面间的动摩擦因数=0.6=0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g g取取10m/s10m/s2 2，sin37sin37=0.6=0.6，cos37cos37=0.8=0.8。（2 2）若框架固定，棒从静止开始下滑）若框架固定，棒从静止开始下滑6.0m6.0m时速度时速度v=4.0m/sv=4.0m/s，求此，求此过程回路中产生的热量过程回路中产生的热量Q Q及流过及流过abab棒的电量棒的电量q q；小结：过程中电量与热量的计算方法小结：过程中电量与热量的计算方法7.7.如图，电阻不计且足够长的
5、如图，电阻不计且足够长的U U型金属框架放置在倾角型金属框架放置在倾角=37=37的绝缘斜面上，该的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5TB=0.5T。质量。质量m=0.1kgm=0.1kg、电阻电阻R=0.4R=0.4的导体棒的导体棒abab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好。框架的质量架接触良好。框架的质量M=0.2kgM=0.2kg、宽度、宽度l=0.4ml=0.4m，框架与斜面间的动摩擦因数，框架与斜面间的动摩擦因数=0.6=0.6
6、，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g g取取10m/s10m/s2 2，sin37sin37=0.6=0.6，cos37cos37=0.8=0.8。（3 3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度v v2 2问题问题：框架固定与不固定的区别？：框架固定与不固定的区别？4 4如图所示，倾角如图所示，倾角3030、宽为、宽为L L1m1m的足够长的的足够长的U U形光滑金属形光滑金属导轨固定在磁感应强度导轨固定在磁感应强度B B1T1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平
7、面斜向上。现用一平行于导轨的向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F F牵引一根质量牵引一根质量m m0.2kg0.2kg、电阻、电阻R R11的导体棒的导体棒abab由静止开始沿导轨向上滑动；牵引由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为力的功率恒定为P=90WP=90W，经过，经过t=2st=2s导体棒刚达到稳定速度导体棒刚达到稳定速度v v时棒上滑时棒上滑的距离的距离s=11.9ms=11.9m。导体棒。导体棒abab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/sg=10m/s2 2。求：。求：（1 1）
8、从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q Q1 1；（2 2）若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，）若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48Cq=0.48C，导体棒产生的焦耳热为，导体棒产生的焦耳热为Q Q2 2=1.12J=1.12J，则撤去牵引力时棒的速，则撤去牵引力时棒的速度度vv多大？多大？ 典型模型：典型模型：现用一平行于导轨的现用一平行于导轨的F F牵引一根质量牵引一根质量
9、m m0.2kg0.2kg、电阻、电阻R R11的导体的导体棒棒abab由静止开始沿导轨向上滑动；由静止开始沿导轨向上滑动； 牵引力的功率恒定为牵引力的功率恒定为P=90WP=90W问题问题：导体棒：导体棒abab的运动过程的运动过程与最终的稳定状态？与最终的稳定状态？4 4如图所示，倾角如图所示，倾角3030、宽为、宽为L L1m1m的足够长的的足够长的U U形光滑金属形光滑金属导轨固定在磁感应强度导轨固定在磁感应强度B B1T1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F F牵引一根质量
10、牵引一根质量m m0.2kg0.2kg、电阻、电阻R R11的导体棒的导体棒abab由静止开始沿导轨向上滑动；牵引由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为力的功率恒定为P=90WP=90W，经过，经过t=2st=2s导体棒刚达到稳定速度导体棒刚达到稳定速度v v时棒上滑时棒上滑的距离的距离s=11.9ms=11.9m。导体棒。导体棒abab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/sg=10m/s2 2。求：。求：（1 1）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热）从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒
11、产生的焦耳热Q Q1 1；4 4如图所示，倾角如图所示，倾角3030、宽为、宽为L L1m1m的足够长的的足够长的U U形光滑金属导轨固定在磁形光滑金属导轨固定在磁感应强度感应强度B B1T1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的用一平行于导轨的F F牵引一根质量牵引一根质量m m0.2kg0.2kg、电阻、电阻R R11的导体棒的导体棒abab由静止开始由静止开始沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为P=90WP=90W，经过，经过t=2st=2s导体棒刚达到稳定速度导体
12、棒刚达到稳定速度v v时棒上滑的距离时棒上滑的距离s=11.9ms=11.9m。导体棒。导体棒abab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取电阻及一切摩擦，取g=10m/sg=10m/s2 2。求：。求：（2 2）若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，）若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48Cq=0.48C，导体棒产生的焦耳热为，导体棒产生的焦耳热为Q Q2 2=1.12J=1.12J，则撤去牵引力时棒的速，则撤去牵引力时棒的速度度vv多大？多大？
