电磁感应动力学几种情况.ppt

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1、习题课：电磁感应中的动力学几种情况电磁感应中的动力学问题在电磁感应与磁场、导体的受力和运动的综合问题中，电磁感应、电路问题、力现象相互联系、相互影响和制约。其形式为：导体运动——电磁感应——感应电动势——闭合电路——感应电流——安培力——阻碍导体运动。分析思路：确定电源（Er）I=E/(R+r)感应电流F=BIL运动导体所受的安培力合外力F=maa变化情况v与a的方向关系运动状态的分析临界状态几种运动模式：（1）发电式导轨极值下落过程：△Ep=△Ek+Q定性分析：V↑→E↑→I↑→F安↑→a↓→a＝0匀速RmgB框面水平放置：拉动过程：W＝△Ek＋Q（2）电动式导轨s闭合瞬间：当E

2、＝E’时，匀速运动E（3）导棒冲量作用，获得V0V0↓→E↓→I↓→F安↓→最后V＝0(4)靠安培力连接的连接体模型光滑导轨最终两棒达到共同速度滑轨光滑，ab在恒力作用下向右运动，最终F例：有两金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两棒ab、cd的质量比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉棒cd，经过足够长的时间以后A、棒ab、cd棒都做匀速运动B、棒ab上的电流方向是由b向aC、棒cd所受安培力的大小为2F/3D、两棒间距离不变c例：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

3、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。变：如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm。变：如果在该图上端电阻右边安一只电键，让ab下落一段距离

4、后再闭合电键，那么闭合电键后ab的运动情况又将如何？××××××××××××××××××××××××××××××××GBAVF安★力做功是能量转化的量度，在电磁感应现象中，安培力做功是________能转化的量度。电外力克服安培力做功即安培力做负功：其它形式的能转化为电能安培力做正功：电能转化为其它形式的能安培力做功的特点：例1：如图所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d，线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？例2：如图所示，边长为L质量为m，总电阻为

5、R的正方形闭合导线框abcd，用细绳系住其中dc中点，绳的另一端跨过滑轮与一质量为M（M>m）的重物相连，有一磁感应强度为B的水平匀强磁场，磁场在竖直方向有明显的上下边界，让重物带动线框上升，使abcd平面垂直于B，线框在穿过磁场的过程中，恰好作匀速运动。若摩擦阻力不计，求：（1）磁场在竖直方向上的宽度；（2）线框在磁场中运动的速度；（3）线框中产生的电能。图中磁感应强度B=1T，平行导轨宽L=1m，金属棒PQ以1m/s的速度贴着导轨向右运动，R=1Ω，其他电阻不计。（1）画出这个装置的等效电路图（2）通过R的电流方向如何？大小如何？拓展1：金属棒之后作何种运动？拓展2：为了维持金

6、属棒以1m/s的运动速度，应施加多大的作用力？拓展3：如对金属棒施加10N的作用力，求金属棒最终的运动速度。