1、個性化教案電磁感應復習3考點1：電磁感應現象功能問題（1）F做的功不一定等于回路的熱，但克服安培力做的功一定等于回路的熱，條件是純電阻（2）電磁感應過程總是伴隨著能量轉化導體切割磁感線，磁場變化產生感應電流，則機械能（或其它形式的能）轉化為電能；產生感應電流的導體在磁場中受到安培力作用運動或通過電阻發熱，則電能又轉化為機械能或內能。（3）功是能量轉化的量度。做功與能量轉化的形式相對應：克服安培力做的功，數值上總是等于電路中轉化的電能；如是純電阻電路，又等于整個電路的發熱。這就是我們高中的第7個功能關系。（4）對于在磁場中運動的桿子，在分析原理的時候一定要記住，有一個安培力和一個感應電動勢，而且

2、有且只有一個，所以在分析的時候千萬不要多分析，或者是少分析了，只有把原理分析對了才能更好的理解題目所要求的是什么東西。在電磁感應中，如果是“電動機的模型”的話，安培力做的功=生成的機械能； 如果是“發電機的模型”的話，安培力做的功=生成的焦耳熱。在問你什么力做功等于什么的時候，一般采用動能定律來寫等式。（5）解題時要從能量轉化的觀點出發，結合動能定理、能量守恒定律、功能關系來分析導體的動能、勢能、電能、內能等能量的變化，建立相關的方程。考點2 電磁感應中的動力學問題這類問題覆蓋面廣，題型也多種多樣；但解決這類問題的關鍵在于通過運動狀態的分析來尋找過程中的臨界狀態，如速度、加速度取最大值或最小值

3、的條件等，基本思路是： 1、首先，確定電源（E，r） 2、根據 判斷感應電流 3、根據F=BIL判斷運動導體所受的安培力和合外力 4、根據F=ma，判斷 a變化情況，5、根據v與a方向關系判斷運動狀態，找出臨界狀態1、單桿模型的常見情況× × × × × × × × abRvto（1）力學： ，做加速度減小的減速運動，當，桿保持靜止。能量： × × × × F× × × × abRvto（2）力學：開始時，當時，最大，能量：vtoE&#

4、215; × × × × × 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 × × abS（3）力學：S閉合， ，此時， 。當，最大，能量： vtoC× × × × F × × × × ab（4）力學：開始時，經過速度為，桿以恒定加速度勻加速

5、運動。能量： F做功一部分轉化為動能，一部分轉化為電場能。2、雙桿模型的常見情況（1） QP× × × × × × × × NMvto力學：任一時刻MN、PQ速度分別為，此時，所以，MN做加速度減小的減速運動，PQ做加速度減小的加速運動。動量能量： vto（2）QP× × × × × × × × NM力學：任一時刻MN、PQ速度分別為，此時，所以， PQ做加速度減小的減速運動。MN先做加速度減小的減速運動，后反方向加速，最終兩桿達到共速

6、做勻速直線運動。動量能量： vto（3）× × × × × × × × × ×QPNM力學：任一時刻MN、PQ速度分別為，此時，MN桿受到做減速運動，PQ桿受到做加速運動，當MN、PQ達到穩定狀態，此后兩桿以的速度做勻速直線運動。動量能量：MN、PQ組成的系統動量不守恒，對MN ，由動量定理： 對PQ，由動量定理：，所以，（4）NM× × × × 恒度動 555555555555555555555555555555555555555555555555555

7、55555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555F F × × × × QPNM× × × × F × × × × QP 軌道光滑 有摩擦f1=f2軌道光滑：開始時，PQ、MN都加速，增加比較慢，增加比較快， 對MN： 所以MN做加速度增大的加速運動，對PQ：，所以，PQ做加速度減小的加速運動，當兩桿穩定， ，即兩桿都做勻加速運動且速度差不變有摩擦：,MN桿不動，PQ桿先變加速后勻速

8、運動。，MN桿先不動，當，開始做變加速，PQ一開始就變加速，之后兩桿勻加速，且加速度二、課堂練習1如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，導軌及金屬桿的電阻不計。 經過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨于一個最大速度vm，則（ ）A如果B增大，vm將變大 B如果增大，vm將變大. C如果R增大，vm將變大. D如果m變小，vm將變大 2如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成=37°角，下端連接阻值為R的電阻勻強

9、磁場方向與導軌平面垂直質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25求：(g=10ms2，sin37°0.6， cos37°0.8)(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小；(2)當金屬棒下滑速度達到穩定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小；(3)在上問中，若R2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小與方向3、如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導軌，置于磁感強度為B、方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻一根與導軌接觸良好、阻值為R2的金屬導線ab垂直導軌放

10、置,求:（1）若在外力作用下以速度v向右勻速滑動，試求ab兩點間的電勢差。（2）若無外力作用，以初速度v向右滑動，試求運動過程中產生的熱量、通過ab電量以及ab發生的位移x。4、如圖所示，長平行導軌PQ、MN光滑，相距m，處在同一水平面中，磁感應強度B=0.8T的勻強磁場豎直向下穿過導軌面橫跨在導軌上的直導線ab的質量m =0.1kg、電阻R =0.8，導軌電阻不計導軌間通過開關S將電動勢E =1.5V、內電阻r =0.2的電池接在M、P兩端，試計算分析：（1）在開關S剛閉合的初始時刻，導線ab的加速度多大？隨后ab的加速度、速度如何變化？（2）在閉合開關S后，怎樣才能使ab以恒定的速度 =7

11、.5m/s沿導軌向右運動？試描述這時電路中的能量轉化情況（通過具體的數據計算說明）5如圖所示, 豎直放置的光滑平行金屬導軌, 相距l , 導軌一端接有一個電容器, 電容量為C, 勻強磁場垂直紙面向里, 磁感應強度為B, 質量為m的金屬棒ab可緊貼導軌自由滑動. 現讓ab從高h由靜止下滑, 不考慮空氣阻力, 也不考慮任何部分的電阻和自感作用. 問金屬棒的做什么運動？棒落地時的速度為多大？ 6如圖所示，兩根導體棒的質量皆為m，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻不計。在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B。設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行，開始時棒cd靜止，棒ab有指向cd的初速度v0

12、（見圖）。若兩導棒在運動中始終不接觸，求：在運動中產生的焦耳熱最多是多少？當ab棒的速度變為初速度的3/4時，cd棒的加速度是多少？乙 甲F7、如圖所示，兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感應強度B=0.50T的勻強磁場與導軌所在平面垂直，導軌的電阻很小，可忽略不計。導軌間的距離l=0.20m。兩根質量均為m=0.10kg的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R=0.50。在t=0時刻，兩桿都處于靜止狀態。現有一與導軌平行、大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動。經過t=5.0s，金屬桿甲的加速度為a=1.37m/

13、s2，問此時兩金屬桿的速度各為多少？aa/bb/dd/cc/efgh8、如圖所示，abcd和a/b/c/d/為水平放置的光滑平行導軌，區域內充滿方向豎直向上的勻強磁場。ab、a/b/間的寬度是cd、c/d/間寬度的2倍。設導軌足夠長，導體棒ef的質量是棒gh的質量的2倍。現給導體棒ef一個初速度v0，沿導軌向左運動，當兩棒的速度穩定時，兩棒的速度分別是多少？9、兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌的電阻可忽略不計。斜面處在以勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。質量為m、電阻可不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，并上升h高度。如圖

14、所示，在這過程中（ ）A作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零.B作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發出的焦耳熱之和C恒力F與安培力的合力所做的功等于零D恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發出的焦耳熱.10兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示除電阻R外其余電阻不計現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則()A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g.B.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為abC金屬棒的速度為v時，所受的安

15、培力大小為 . D電阻R上產生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量11如圖所示，在傾角為的光滑的斜面上，存在著兩個磁感應強度相等的勻強磁場,方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度均為L，一個質量為m，邊長也為L的正方形線框(設電阻為R)以速度v進入磁場時，恰好做勻速直線運動.若當ab邊到達gg與ff中間位置時，線框又恰好做勻速運動，則：(1)當ab邊剛越過ff時，線框加速度的值為多少?(2)求線框開始進入磁場到ab邊到達gg與ff中點的過程中產生的熱量是多少?12如圖，光滑斜面的傾角= 30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1 = l m，bc邊的邊長l2= 0

16、.6 m，線框的質量m = 1 kg，電阻R = 0.1，線框通過細線與重物相連，重物質量M = 2 kg，斜面上ef線（efgh）的右方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度B = 0.5 T，如果線框從靜止開始運動，進入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh的距離s = 11.4 m，（取g = 10.4m/s2），求：（1）線框進入磁場前重物M的加速度；（2）線框進入磁場時勻速運動的速度v；（3）ab邊由靜止開始到運動到gh線處所用的時間t；（4）ab邊運動到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運動到gh線的整個過程中產生的焦耳熱。作業：1、如圖所示，固定位置在同一水平面內的兩根平行長直

17、金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數為µ。現桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。則此過程（ ）BFabRrA桿的速度最大值為B流過電阻R的電量為.C恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量D恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量.2、如圖所示，AB、CD是兩根足夠長的

18、固定平行金屬導軌，兩導軌間的距離為L，導軌平面與水平面的夾角為，在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感應強度為B，在導軌的 AC端連接一個阻值為 R的電阻，一根質量為m、垂直于導軌放置的金屬棒ab，從靜止開始沿導軌下滑，求此過程中ab棒的最大速度。已知ab與導軌間的動摩擦因數為，導軌和金屬棒的電阻都不計。 【答案】3、如圖所示，兩根間距為l的光滑金屬導軌（不計電阻），由一段圓弧部分與一段無限長的水平段部分組成。其水平段加有豎直向下方向的勻強磁場，其磁感應強度為B，導軌水平段上靜止放置一金屬棒cd，質量為2m。，電阻為2r。另一質量為m，電阻為r的金屬棒ab，從圓弧段M處由靜

19、止釋放下滑至N處進入水平段，圓弧段MN半徑為R，所對圓心角為60°，求：（1）ab棒在N處進入磁場區速度多大？此時棒中電流是多少？（2）cd棒能達到的最大速度是多大？（3）cd棒由靜止到達最大速度過程中，系統所能釋放的熱量是多少？【答案】（1） （2） （3）4、如圖所示，兩平行光滑的導軌相距l=0.5m，兩導軌的上端通過一阻值為R=0.4的定值電阻連接，導軌平面與水平面夾角為=30º，導軌處于磁感應強度為B=1T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，一長度恰等于導軌間距、質量為m=0.5kg的金屬棒，由圖示位置靜止釋放，已知金屬棒的電阻為r=0.1，導軌電阻不計，g=10m/s2。求：（1）求金屬棒釋放后，所能達到的最大速度vm；（2）當金屬棒速度達v=2m/s時，其加速度的大小；（3）若已知金屬棒達最大速度時，下滑的距離為s=10m，求金屬棒下滑過程中，棒中產生的焦耳熱Q及流過電阻R的電量q。RB【答案】（1）5m/s （2）m/s2 （3）3.75J、10C30ºabc