电磁感应的动态分析和能量分析初步.pptVIP

;1833年，楞次在圣彼得堡科学院宣读了他的题为“关于用电动力学方法决定感生电流方向”的论文，提出了楞次定律。;电磁感应现象的动态分析和能量分析初步;在匀强磁场中，金属棒沿“U”型框架或平行导轨运动的问题，要涉及磁场对电流的作用，法拉第电磁感应定律，闭合电路的计算等电学知识；要依据物体的受力情况对速度和加速度的动态变化运行分析；还要对能量转化和能量守恒有深刻的理解，有些问题还涉及动量定理以及动量是否守恒的判断和应用。;[探究主题]如图所示，在竖直向下的磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦均不计，若用恒力F沿水平向右拉棒运动.;探究（3）：如图所示，若将质量为M的重物跨过一光滑的定滑轮，通过一根不可伸长，质量不计的细绳与ab相连，绳与导轨平行，将M从静止开始释放，当ab棒产生的电功率最大时，求此时棒的速度？（设ab棒的阻值为r，ab棒与导轨间的动摩擦因数仍为μ）;探究（4）：在探究（2）中如果电阻R换成额定电压为U、额定功率为P的小灯泡，且金属棒在导轨间的电阻仍为r，那么需要施加多大的外力时才能使灯泡亮度趋于稳定，正常发光？;探究（5）：如图所示，将线圈串接一只灵敏电流计，放在U形导线框附近，用一恒力向右拉ab并始终保持ab与导轨良好接触，则通过灵敏电流计的电流（）

A．方向N→G→MB．方向M→G→N

C．不断增加D．逐渐减小到零;探究（6）：若不计摩擦和金属棒ab的电阻

①若拉力恒定，棒ab最终速度可达2v，则当速度为v时，棒ab的加速度a1多大？

②若拉力功率恒定，最终速度可达2v，则当速度为v时，棒加速度a2多大？;探究（7）：设金属棒ab的电阻为r，不计摩擦,当棒ab在恒力F的作用下达到稳定状态时，撤去F，求以后电阻R上产生的焦耳热以及通过电阻R的电荷量.;导体受力运动产生感应电动势→感应电流→导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→…动态变化过程结束时，加速度为零，导体达到稳定状态.;[例2]如图所示，竖直光滑导轨上，导体棒ab由静止开始下落，下落过程中与导轨接触良好，经过充分长的时间后合上开关S，则合上S后的一小段时间内导体棒ab将做（）

A．向下匀速运动

B．向下加速运动

C．向下减速运动

D．向上减速运动;[例3]如图所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l，导轨平面与水平面间的夹角为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M、P端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨旋转质量为m的金属棒ab，从静止释放开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度.（要求画出ab棒的受力图，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计）;[例4]如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场.金属棒ab横跨导轨，它在外力作用下向右匀速运动，当速度由v变成2v时，（除R外其余电阻不计，导轨光滑）那么（）;[例5]如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0。若两导体棒在运动中始终不接触，求：;[例6]放在绝缘水平面上的两条平行导轨MN和PQ之间宽度为L，置于磁感强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直于导轨平面.导轨左端接有阻值为R的电阻.其它部分电阻不计，导轨右端接有一电容为C的电容器，长为2L的金属棒放在导轨上与导轨垂直且接触良好，其a端放在导轨PQ上.现将金属棒以a端为轴以角速度ω沿导轨平面顺时针转过90°角，如下图所示.求这个过程中的通过电阻R的总电量是多少？（设导轨长度比2L长得多）;（1）双金属棒在导轨上滑动时，要特别注意两棒的运动方向，从而确定两“电源”的电动势方向，据闭合电路欧姆定律计算电路中的电流强度，从而求出要求的其它问题。

（2）和单金属棒棒在导轨上滑动一样，要认真进行受力情况和运动情况的动态分析，还要进行能量转化的分析。;;谢谢指导！