高分策略之电磁感应中的杆+导轨模型复习过程.doc

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1、高分策略之电磁感应中的杆+导轨模型精品文档一、单棒问题基本模型运动特点最终特征阻尼式a逐渐减小的减速运动静止I=0电动式a逐渐减小的加速运动匀速I=0(或恒定)发电式a逐渐减小的加速运动匀速I恒定二、含容式单棒问题基本模型运动特点最终特征放电式a逐渐减小的加速运动匀速运动I=0无外力充电式a逐渐减小的减速运动匀速运动I=0有外力充电式匀加速运动匀加速运动I恒定收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档三、无外力双棒问题基本模型运动特点最终特征无外力等距式杆1做a渐小的加速运动杆2做a渐小的减速运动v1=v2I=0无外力不等距式杆1做a渐小的减速运动杆2做a渐小的加速运

2、动a=0I=0L1v1=L2v2四、有外力双棒问题基本模型运动特点最终特征有外力等距式杆1做a渐大的加速运动杆2做a渐小的加速运动a1=a2,Δv恒定I恒定有外力 不等距式杆1做a渐小的加速运动杆2做a渐大的加速运动a1≠a2,a1、a2恒定I恒定题型一阻尼式单棒模型如图。1.电路特点:导体棒相当于电源。2.安培力的特点:安培力为阻力,并随速度减小而减小。FB=BIl=收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档3.加速度特点:加速度随速度减小而减小,a==4.运动特点:速度如图所示。a减小的减速运动5.最终状态:静止6.三个规律(1)能量关系:-0=Q,=(2)动量关

3、系:q=,q==(3)瞬时加速度:a==【典例1】如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内,有一个边长为a(a

4、磁场的过程,据动量定理可得:对于线圈穿出磁场的过程,据动量定理可得:由上述二式可得,即B选项正确。【典例2】如图所示,AB杆受一冲量作用后以初速度v0=4m/s沿水平面内的固定轨道运动,经一段时间后而停止.AB的质量为m=5g,导轨宽为L=0.4m,电阻为R=2Ω,其余的电阻不计,磁感强度B=0.5T,棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4,测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q=10﹣2C,求:上述过程中(g取10m/s2)(1)AB杆运动的距离;(2)AB杆运动的时间;(3)当杆速度为2m/s时,其加速度为多大?【答案】(1)0.1m;(2)0.9s;(3)12m/

5、s2.(2)根据动量定理有:﹣(F安t+μmgt)=0﹣mv0而F安t=BLt=BLq,得:BLq+μmgt=mv0,收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档解得:t=0.9s(3)当杆速度为2m/s时,由感应电动势为:E=BLv安培力为:F=BIL,而I=然后根据牛顿第二定律:F+μmg=ma代入得:解得加速度:a=12m/s2,题型二发电式单棒1.电路特点导体棒相当于电源,当速度为v时,电动势E=Blv2.安培力的特点安培力为阻力,并随速度增大而增大.FB=BIl==3.加速度特点加速度随速度增大而减小.a==--4.运动特点:速度如图所示。a减小的加速运动5.

6、最终特征:匀速运动6.两个极值(1)v=0时,有最大加速度:=(2)a=0时,有最大速度:a==-–=0收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档=7.稳定后的能量转化规律F=+8.起动过程中的三个规律(1)动量关系:Ft-BLq-=-0(2)能量关系:Fs=QE++(3)瞬时加速度:a==-–=0q==9.几种变化(1)电路变化(2)磁场方向变化(3)拉力变化若匀加速拉杆则F大小恒定吗?(4)导轨面变化(竖直或倾斜)加沿斜面恒力或通过定滑轮挂一重物或加一开关收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档【典例3】如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属

7、棒ab.导轨的一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动.则(  )A.随着ab运动速度的增大,其加速度也增大B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C.当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率D.无论ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能【答案】CD【典例4】一个闭合回路由两部分组成,如图所示,右侧是电阻为r的圆形导线,置于竖直方向均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计.磁感应强度为B

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