專題4：電磁感應中的雙桿切割問題（兩課時）高中物理選擇性必修第二冊制作：陳慶威目錄CONTENT高中物理選擇性必修第二冊無外力等距雙桿有外力等距雙桿無外力不等距雙桿有外力不等距雙桿無外力等距雙桿第一部分v012動力學分析01.高中物理選擇性必修第二冊1．電路特點：桿2相當于電源；桿2的安培力為阻力；桿1受安培力為動力，運動后產生反電動勢。2．電流特點：3．安培力特點：v012桿2減速、桿1加速，兩棒的相對速度v2-v1變小，回路中電流變小。動力學分析02.高中物理選擇性必修第二冊5．兩桿的運動特點：桿1做加速度減小的加速運動；桿2做加速度減小的減速運動，直至共速。v0tv共Ov4．加速度特點：加速度減小6．最終狀態：兩桿共同做勻速直線運動動力學分析03.高中物理選擇性必修第二冊加速度最大時（電流最大）：7．加速度與電流極值：加速度最小時（電流最小）：動量觀點04.高中物理選擇性必修第二冊2.電荷量1.共速時速度兩棒受到安培力大小相等方向相反，系統合外力為零，系統動量守恒。v012高中物理選擇性必修第二冊3.相對位移動量觀點05.v012高中物理選擇性必修第二冊系統機械能的減小量等于內能的增加量。（類似于完全非彈性碰撞）兩棒產生焦耳熱之比：能量觀點06.v012高中物理選擇性必修第二冊其他變式07.

vv00

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初速度的提供方式不同磁場方向與導軌不垂直兩棒都有初速度兩棒位于不同磁場中例題1例題精選08.高中物理選擇性必修第二冊無限長的平行金屬軌道M、N，相距L=0.5m，且水平放置；金屬棒b和c可在軌道上無摩擦地滑動，兩金屬棒的質量mb=mc=0.1kg，電阻Rb=RC=1?，軌道的電阻不計．整個裝置放在磁感強度B=1T的勻強磁場中，磁場方向與軌道平面垂直(如圖)．若使b棒以初速度v0=10m/s開始向右運動，求：(1)c棒的最大加速度；(2)c棒的最大速度。BMcbN解析例題解析09.高中物理選擇性必修第一冊【解析】(1)剛開始運動時回路中的感應電流為：剛開始運動時C棒的加速度最大：BMcbN解析例題解析10.高中物理選擇性必修第一冊BMcbN(2)在磁場力的作用下，b棒做減速運動，當兩棒速度相等時，c棒達到最大速度。取兩棒為研究對象，根據動量守恒定律有：解得c棒的最大速度為：例題2例題精選11.【參考答案】AC高中物理選擇性必修第二冊(多選)(2019·全國卷Ⅲ·19)如圖，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內的足夠長的平行金屬導軌，兩相同的光滑導體棒ab、cd靜止在導軌上.t＝0時，棒ab以初速度v0向右滑動.運動過程中，ab、cd始終與導軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示.下列圖像中可能正確的是（）解析例題解析12.高中物理選擇性必修第一冊【解析】ab棒向右運動，切割磁感線產生感應電流，則受到向左的安培力，從而向右做減速運動，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運動，隨著兩棒的速度差的減小安培力減小，加速度減小，當兩棒速度相等時，感應電流為零，最終兩棒共速，一起做勻速運動，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯誤．有外力等距雙桿第二部分F12動力學分析01.高中物理選擇性必修第二冊1．電路特點:桿2相當于電源，其安培力為阻力；桿1安培力為動力。2．運動分析：最初階段，a2>a1,桿1：桿2：(v2-v1)IFAa1a2當a2＝a1時v2-v1恒定I恒定FA恒定兩棒勻加速桿1做加速度增大的加速運動，桿2做加速度減小的加速運動。F12動力學分析02.高中物理選擇性必修第二冊3．穩定時的速度差v2Otvv1例題3例題精選03.【參考答案】BC高中物理選擇性必修第二冊(多選)(2020·全國卷Ⅰ·21)如圖，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直.ab、dc足夠長，整個金屬框電阻可忽略.一根具有一定電阻的導體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行.經過一段時間后A.金屬框的速度大小趨于恒定值B.金屬框的加速度大小趨于恒定值C.導體棒所受安培力的大小趨于恒定值D.導體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值解析例題解析04.高中物理選擇性必修第一冊

解析例題解析05.高中物理選擇性必修第一冊

無外力不等距雙桿第三部分2v01動力學分析01.高中物理選擇性必修第二冊1．電路特點：桿1相當于電源；其安培力為阻力。桿2安培力為動力，運動后產生反電動勢。2．電流特點：隨著桿1的減速、桿2的加速，回路中電流變小。最終當Bl1v1=Bl2v2時，電流為零。3．安培力的特點：隨電流的減小而減小4．加速度的特點：加速度先減小后不變。2v01動力學分析02.高中物理選擇性必修第二冊6．最終特點：最終當Bl1v1=Bl2v2時，電流為零，安培力為零，加速度為零，兩桿勻速。Otvv0v2v1桿1做加速度變小的減速運動，最終勻速;桿2做加速度變小的加速運動，最終勻速.5．兩棒的運動情況：動量觀點03.高中物理選擇性必修第二冊1.兩桿最終速度：整個過程中兩桿動量不守恒，根據動量定理得：此時，電流為零，則2v01動量與能量04.高中物理選擇性必修第二冊根據能量轉化情況，系統部分動能

電能

內能2.流過某一截面的電量3.能量觀點2v01例題4例題精選05.高中物理選擇性必修第二冊

解析例題解析06.高中物理選擇性必修第一冊

解析例題解析07.高中物理選擇性必修第一冊

有外力不等距雙桿第四部分2F1動力學分析01.高中物理選擇性必修第二冊1.運動分析：某時刻兩棒速度分別為v1、

v2，加速度分別為a1、a2此時回路中電流為：經極短時間t后其速度分別為：I恒定，FA恒定，兩棒勻加速！當時2F1動力學分析02.高中物理選擇性必修第二冊由此時回路中電流為：（與兩棒電阻無關）得例題5例題精選03.【參考答案】AC高中物理選擇性必修第二冊

解析例題解析04.高中物理選擇性必修第一冊

解析例題解析05.高中物理選擇性必修第一冊

鞏固提升第四部分練習1習題精選01.高中物理選擇性必修第二冊

解析習題解析02.高中物理選擇性必修第一冊

解析習題解析03.高中物理選擇性必修第一冊

練習2習題精選04.【參考答案】BD高中物理選擇性必修第二冊

解析習題解析05.高中物理選擇性必修第一冊

練習3習題精選06.高中物理選擇性必修第二冊

解析習題解析07.高中物理選擇性必修第一冊

解析例題解析08.高中物理選擇性必修第一冊

解析習題解析09.高中物理選擇性必修第一冊

解析習題解析10.高中物理選擇性必修第一冊