电磁感应与力学.doc

电磁感应与力学 设计人 审核人 编号 使用时间 班级 姓名 学习目标 会分析电磁感应和力学,运动学结合的题目 学习难点 把力和运动结合,对牛顿第二定律的应用 学习方法 分析归纳 典型示例 例1如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2g，电阻R＝0.2Ω，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。 例2光滑金属导轨互相平行，间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ。放在一个范围较大的竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中。将一根质量为m的金属棒ab垂直导轨搁在导轨上。当ab最后在导轨上以v匀速下滑时，与导轨相连的小灯炮D正好正常发光，若不计导轨、金属棒ab的电阻，则D的额定功率为多少？灯丝此时的电阻为多少？ 例3、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ 37o角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直向上.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25. ⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； ⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小； ⑶在上问中，若R 2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向. （g 10m/s2，sin37o 0.6，cos37o 0.8） 例4如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度。已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻都不计。 练习 如图所示中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为L 0.4m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度为B 0.50T的匀强磁场垂直，质量为m 6.0×10-3Kg，电阻为R 1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触，导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为R1 3.0Ω的电阻R1，当杆ab达到稳定状态时以速度v匀速下滑，整个电路消耗的电功率为P 0.27W， 10/，试求： ⑴当ab作匀速运动时通过ab的电流大小 ⑵当ab作匀速运动时的速度大小 ⑶当ab作匀速运动时滑动变阻器接入电路的阻值 课堂小结 一般思路与方法：先解决电磁学问题，再解决电路问题后解决力学问题。 ⑴根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，根据楞次定律确定安培力（或感应电流）的方向 ⑵找好等效电源、画出等效电路图 ⑶根据欧姆定律求感应电流 ⑷求安培力的大小和方向 ⑸分析导体的受力情况和运动情况 ⑹根据牛顿第二定律列动力学方程或力的平衡条件列力的平衡方程 南阳一中分校 高二物理 选修3-2第一章 1 R θ θ b a