電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用

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1、高三物理春季班（學(xué)生版）教師日期學(xué)生課程編號(hào)課型復(fù)習(xí)課題電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1、導(dǎo)體棒（線圈）在磁場中運(yùn)動(dòng)2、電磁感應(yīng)結(jié)合電路、牛頓定律等綜合運(yùn)用教學(xué)重點(diǎn)1、導(dǎo)體棒（線圈）在磁場中運(yùn)動(dòng)2、電磁感應(yīng)結(jié)合電路、牛頓定律等綜合運(yùn)用教學(xué)安排版塊時(shí)長（分鐘）1知識(shí)點(diǎn)回顧52知識(shí)點(diǎn)講解453課堂練習(xí)604課堂總結(jié)105回家作業(yè)40電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)回顧一、法拉第電磁感應(yīng)定律1、什么是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流之間的關(guān)系？2、法拉笫電磁感應(yīng)定律內(nèi)容是什么？磁通量的變化有幾種？以及如何公理解?二、導(dǎo)體切割磁感線動(dòng)力學(xué)分析1、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小？切

2、割時(shí)有效長度的如何計(jì)算？2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中場考的三種模型分析思路是什么？如何去動(dòng)力學(xué)分析？知識(shí)點(diǎn)講解知識(shí)點(diǎn)一：電磁感應(yīng)力學(xué)綜合問題電磁感應(yīng)和力學(xué)問題的綜介，其聯(lián)系橋梁是磁場對(duì)感丿應(yīng)電流的安培力，因?yàn)楦袘?yīng)電流與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的加速度有相互制約的關(guān)系，這類問題屮的導(dǎo)體一般不是做勻變速運(yùn)動(dòng)，而是經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程再趨于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，故解這類問題時(shí)正確進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最終狀態(tài)是解題的關(guān)鍵。一、受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析思路導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)牛感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化T通電導(dǎo)體受安培力->合外力變化-加速度變化~>速度變化-感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化，周而復(fù)始地循環(huán)，總至最終達(dá)到穩(wěn)定

3、狀態(tài)，此時(shí)加速度為零，而速度達(dá)到最大值，做勻速直線運(yùn)動(dòng)或通過減速達(dá)到穩(wěn)定值做勻速總線運(yùn)動(dòng)。二、解決此類問題的基本步驟1、用法拉笫電磁感應(yīng)定律和楞次定律（包括右手定則）求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。2、依據(jù)閉合電路歐姆定律，求出電路中的電流。3、分析導(dǎo)體的受力情況（包含安培力，可用左手定則確定安培力的方向）。4、依據(jù)牛頓第二定律列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程，或運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，或能量守恒方程，然后求解。（1）導(dǎo)體的平衡態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)或勻速肓線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析。（2）導(dǎo)體的非平衡態(tài)——加速度不為零。處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能

4、關(guān)系分析。例1、如圖所示，豎直平而內(nèi)有一半徑為廠、電阻為川、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與距離為"、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ME、NF相接,EF之間接有電阻&,已知R、=12R,R2=4R。在MN上方及CQ下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場I和II,磁感應(yīng)強(qiáng)度人小均為3。現(xiàn)有質(zhì)量為加、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒亦，從半圓壞的最高點(diǎn)/處市靜止下落，在卜?落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行導(dǎo)軌足夠長。已知導(dǎo)體棒下落彳時(shí)的速度人小為vi，下落到MN處時(shí)的速度人小為v2o（1）求導(dǎo)體棒ab從/處F落彳時(shí)的加速度大??；（2）若導(dǎo)體棒"進(jìn)入磁場II后棒屮電

5、流大小始終不變，求磁場I和II這間的距離h和忌上的電功率P2；（3）若將磁場II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體林ab進(jìn)入磁場II時(shí)的速度大小為力，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為Q,求所加外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。例2、如圖所示，兩條間距/=lm的光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面和水平面，斜面的屮間川阻值為R=2Q的電阻連接.在水平導(dǎo)軌區(qū)域和斜面導(dǎo)軌及其右側(cè)區(qū)域內(nèi)分別冇豎直向下和豎直向上的勻強(qiáng)磁場侏和艮，且5=B2=0.5T.在斜面的頂端兩點(diǎn)分別用等長輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接〃.〃和cd是質(zhì)量均為〃尸0.1kg,長度均為lm的兩根金屬棒，ab棒電阻為門=20,c〃棒電阻

6、為r2=4Q,cd棒置于水平導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂肓，金屬棒、導(dǎo)線及導(dǎo)軌接觸良好.已知Q0時(shí)刻起，棒在外力作用下開始水平冋右運(yùn)動(dòng)（刃棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)力〃棒受到F=0.75+0.2t（N）沿水平冋右的力作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)R靜止時(shí)細(xì)導(dǎo)線與豎直方向夾角吐37。.導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材e料制成的固定支架.（g=lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）（1）分析并計(jì)算說明cd棒在磁場B｛中做何種運(yùn)動(dòng)；（2）/=0時(shí)刻起，求Is內(nèi)通過ab棒的電量g；（3）若戶0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為匹21.33J,貝IJ這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的

7、焦耳熱Qr多大？例3、如圖川所示，表面絕緣、傾角0=30啲斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定冇彈性擋板，扌當(dāng)板垂肓于斜而，并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度Z）=0.40m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場方向垂直斜面向上，磁場上邊界到擋板的距離日）.55m。一個(gè)質(zhì)量滬0.10kg、總電阻/?=0.25Q的單匝矩形閉合金m.abcd,放在斜面的底端，其屮〃邊與斜面底邊重合，ab邊長厶=0.50m。從/=0時(shí)亥ij開始，線框在垂直（泌沿斜面向上人小恒定的拉力作用下，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的〃邊離開磁場區(qū)域時(shí)撤去拉力，線框繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并與扌肖板發(fā)生碰