电磁感应和力学规律的综合应用课件.ppt

电磁感应和力学规律的综合应用

电磁感应和力学规律的综合应用
一.复习精要※
二.收尾速度问题例1动态分析
例2例3
三.滑轨问题※例5
四.其它问题例6
练习1练习2
五.高考题选04年北京理综23
02年江苏、河南综合30
电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。例1.水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab的运动情况，并求ab的最大速度。例2.在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L，质量m的金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图.金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时：
(1)开始下滑的加速度为多少?
(2)框内感应电流的方向怎样？
(3)金属杆下滑的最大速度是多少?
(4)从开始下滑到达到最大速度过程中重力势能转化为什么能量例3.如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab棒的最大速度和最终速度的大小。（g取10m/s2）解:滑轨问题由楞次定律，感应电流的效果总要阻碍产生感应
电流的原因，1棒向右运动时，2棒也要向右运动。例4.光滑平行导轨上有两根质量均为m，电阻均为R的导体棒1、2，给导体棒1以初速度v运动，分析它们的运动情况，并求它们的最终速度。….例5.倾角为30°的斜面上，有一导体框架，宽为1m，不计电阻，垂直斜面的匀强磁场磁感应强度为0.2T，置于框架上的金属杆ab，质量0.2kg，电阻0.1Ω，如图所示.不计摩擦，当金属杆ab由静止下滑时，求：
(1)当杆的速度达到2m/s时，ab两端的电压；
(2)回路中的最大电流和功率.练习1、如图所示，矩形线框的质量m＝0.016kg，长L＝0.5m，宽d＝0.1m，电阻R＝0.1Ω.从离磁场区域高h1＝5m处自由下落，刚入匀强磁场时,由于磁场力作用，线框正好作匀速运动.
(1)求磁场的磁感应强度；
(2)如果线框下边通过磁场
所经历的时间为△t＝0.15s，
求磁场区域的高度h2.m＝0.016kg
d＝0.1m
R＝0.1Ω
h1＝5m
L＝0.5m