1、電磁感應(yīng)中的力與能量問(wèn)題第1頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向， 總要阻礙引起感應(yīng)電流的 。 右手定則導(dǎo)體切割磁感線2感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 磁通量的變化 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比,即E=n （/t）一、知識(shí)回顧：磁場(chǎng)變化引起：E=n(B/t)S導(dǎo)體切割磁感線引起：E=Blvsin1、感應(yīng)電流的方向 2、法拉第電磁感應(yīng)定律第2頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五3 水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MNPQ平行固定放置，間距為l，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬

2、棒ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向下，如圖所示。金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦。開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0 ，且MabP構(gòu)成邊長(zhǎng)為l的正方形。若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k（ k 0），若保持棒靜止，求t=t1秒時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？第3頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五4開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0 ，且MabP構(gòu)成邊長(zhǎng)為l的正方形。若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k （ k 0），若保持棒靜止， 求t=t1秒末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)t=t1秒時(shí)，感應(yīng)

3、電流由平衡條件：FAF第4頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求：金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大？當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱Q1為多大？由靜止運(yùn)動(dòng)距離s的過(guò)程中流過(guò)金屬棒ab的電量q1為多大？第5頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五棒的速度穩(wěn)定時(shí)，對(duì)棒由平衡條件得：現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求：金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大？靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)勻加速（勻減速）直線運(yùn)動(dòng)小結(jié)：中學(xué)階段常見(jiàn)的幾種穩(wěn)定狀

4、態(tài)有： ； ； 。vtv1t1a=(F- F安)/m v E=BLv I= E/R F安=BIL第6頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五對(duì)棒由靜止達(dá)v1過(guò)程中列動(dòng)能定理：現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求：當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱Q1為多大？小結(jié)：功能分析：求能量守恒定律或動(dòng)能定理強(qiáng)調(diào)：安培力做負(fù)功，將其它形式能量轉(zhuǎn)化為 。系統(tǒng)的電能第7頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求： 由靜止運(yùn)動(dòng)距離s的過(guò)程中流

5、過(guò)金屬棒ab的電量q1為多大？小結(jié)：電量分析：求 ss第8頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五E IF安a vF合電磁學(xué)規(guī)律力學(xué)規(guī)律 電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、左手定則、右手定則、安培力的計(jì)算公式等力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如物體的牛頓運(yùn)動(dòng)定律、平衡條件、功與功率的概念、動(dòng)能定理、能量守恒定律等二、基本思路“楞”“法”“歐”“安”“牛”第9頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上

6、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板。R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v。（2）改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx。 解：(1) ，(2) 舉一反三第10頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L1 m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R0.40 的電阻，質(zhì)量為m0.01 kg、電阻為r0.30

7、的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g10 m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），試求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）當(dāng)t1.5 s時(shí)，重力對(duì)金屬棒ab做功的功率；（3）金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。 答案：（1）0.1T（2）0.7 W（3）0.26 J舉一反三第11頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 如圖所示，長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，拉力F大小； 拉力的功率P； 拉力做的功W； 線圈中產(chǎn)生的電熱Q ；通過(guò)線圈某一截面的電荷量q 。解：舉一反三第12頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月