2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第2章電磁感應(yīng)第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律(5)課件

1、2.2 法拉第電磁感應(yīng)定律如圖甲所示,光滑導(dǎo)軌寬0.4 m,ab為金屬棒,均勻變化的磁場垂直穿過軌道平面,磁場的變化情況如圖乙所示,金屬棒ab的電阻為1 ,導(dǎo)軌電阻不計t0時刻,ab棒從導(dǎo)軌最左端,以v1 m/s的速度向右勻速運動,求1 s末回路中的感應(yīng)電流及金屬棒ab受到的安培力動電動v0F運動特點最終特征a逐漸減小的減速運動靜止a逐漸減小的加速運動勻速基本模型I 恒定a逐漸減小的加速運動電動電運動特點最終特征a逐漸減小的加速運動勻速最大加速度最大速度傾角30,導(dǎo)軌電阻不計,間距L0.4 m.磁感應(yīng)強度大小均為B0.5 T.在區(qū)域中,將質(zhì)量m10.1 kg,電阻R10.1 的金屬條ab放在導(dǎo)

2、軌上,ab剛好不下滑.然后,在區(qū)域中將質(zhì)量m20.4 kg,電阻R20.1 的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上,由靜止開始下滑.cd在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中,取g10 m/s2.問：(1)cd下滑的過程中,ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動時,cd的速度v多大；(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x3.8 m,此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少.水平面內(nèi)導(dǎo)軌光滑,相距L=0.5m,磁感應(yīng)強度B=0.8T.導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.8,導(dǎo)軌電阻不計,電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2的可充電電池接在M、P兩端,試分析：（1）開關(guān)閉合瞬間,導(dǎo)體棒ab

3、的加速度多大？隨后加速度和速度如何變化？（2）開關(guān)S閉合以后,為使導(dǎo)體棒ab以恒定的速度v=7.5m/s向右運動,應(yīng)該給它施加一個怎樣的恒力？夾角為,兩光滑導(dǎo)軌間距為L,電阻阻值為R .導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m.磁感應(yīng)強度為B,且豎直向上.導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻不計.讓導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,重力加速度為g.正確的()A導(dǎo)體棒下滑時的最大加速度為gsin B導(dǎo)體棒勻速運動時所受的安培力為mgsin ACD3.一個剛性矩形銅制線圈從高處自由下落,進(jìn)入一水平的勻強磁場區(qū)域,然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落,則()A.若線圈進(jìn)入磁場是勻速運動,則離開磁場過程也是勻速運動B.若線圈進(jìn)入磁場是加速運動,則離開磁場過程

4、也是加速運動C.若線圈進(jìn)入磁場是減速運動,則離開磁場過程也是減速運動D.若線圈進(jìn)入磁場是減速運動,則離開磁場過程是加速運動C傾角為的光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻,和是邊長都為L的兩正方形磁場區(qū)域,其區(qū)域內(nèi)的磁場方向都垂直于導(dǎo)軌平面向上,區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強度為B1,區(qū)域中磁場隨時間按B2kt變化,一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab穿過區(qū)域垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上,并恰能保持靜止則定值電阻的阻值為多少？ 4.(多選)在傾角為足夠長的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強度大小相等的勻強磁場,磁場方向一個垂直斜面向上,另一個垂直斜面向下,寬度均為L,如圖所示.一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形線框,在t0

5、時刻以速度v0進(jìn)入磁場,恰好做勻速直線運動,若經(jīng)過時間t0,線框ab邊到達(dá)gg與ff中間位置時,線框又恰好做勻速運動,則下列說法正確的是()導(dǎo)軌光滑且電阻不計,阻值為R的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好t0時,將開關(guān)S由1擲到2.q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度下列圖象正確的是() D加速度變化合外力變化安培力變化F=BILv與a方向關(guān)系F合=ma導(dǎo)體變速運動感應(yīng)電動勢變化E=BLv感應(yīng)電流變化F合=FB+F其解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件.電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1電磁感應(yīng)中力學(xué)問題基本方法(1)用

6、法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向；(2)由閉合電路歐姆定律求回路中的電流；(3)分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力在內(nèi)的全面受力分析)；(4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解2兩種狀態(tài)處理(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài) 靜止或勻速直線運動狀態(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)體處于非平衡態(tài) 加速度不為零 處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動態(tài)分析,或結(jié)合功能關(guān)系分析磁感應(yīng)強度為B,水平面上,導(dǎo)軌的電阻忽略不計,導(dǎo)軌間的距離為L,兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬桿在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動.(1)如圖1,t0時,有一與導(dǎo)軌平行,大小恒為F的力作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動,分析金屬桿甲、乙的最后運動情況.(2)如圖2,開始時棒cd靜止,棒ab有指向棒cd的初速度.分析兩棒的最后運動情況.在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離分布的勻強磁場B1和B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd,金屬框?qū)挾萢b與磁場B1、B