高考物理一輪復(fù)習(xí)課件電磁感應(yīng)不等距雙桿無外力

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)（6/9）高中物理

一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)（6/9）1楞次定律2電磁感應(yīng)定律3電路分析4線框模型5單桿模型6雙桿模型7功能及動(dòng)量8圖像問題9電磁感應(yīng)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)：1.雙桿放置同一磁場中（不計(jì)摩擦，初狀態(tài)一靜一動(dòng)）：電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）電路分析：運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：桿1：加速度a減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)；桿2：加速度a減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)；受力及加速度分析：vtOv0v2v1B12v0L1L2相關(guān)知識(shí)：1.雙桿放置同一磁場中（不計(jì)摩擦，初狀態(tài)一靜一動(dòng)）：電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）非碰撞模型（合外力不為零，最終以各自速度勻速運(yùn)動(dòng)）vtOv0v2v1能量關(guān)系：最終狀態(tài)：B12v0L1L2電荷量：相關(guān)知識(shí)：2.雙桿放置不同磁場中（不計(jì)摩擦，初狀態(tài)一靜一動(dòng)）：電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）電路分析：運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：桿1：加速度a減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)；桿2：加速度a減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，最終勻速直線運(yùn)動(dòng)；受力及加速度分析：vtOv0v2v1B112v0L1L2B2相關(guān)知識(shí)：2.雙桿放置不同磁場中（不計(jì)摩擦，初狀態(tài)一靜一動(dòng)）：電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）vtOv0v2-v1B112v0L1L2B2非碰撞模型（合外力不為零，最終以各自速度勻速運(yùn)動(dòng)）能量關(guān)系：最終狀態(tài)：電荷量：【例題1】如圖所示，光滑平行軌道abcd的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，bc段軌道寬度是cd段軌道寬度的2倍，bc段軌道和cd段軌道都足夠長，將質(zhì)量均為m的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，且與軌道垂直。Q棒靜止，讓P棒從距水平軌道高為h的地方由靜止釋放，求：①兩金屬棒的最終速度；②全過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱；③當(dāng)金屬棒ab到達(dá)水平軌道開始計(jì)時(shí)，繪制兩根金屬棒的v-t圖像?？偨Y(jié)：1.動(dòng)量定理分別列式及感應(yīng)電流為零是求解最終速度的有效方法；2.注意比較長桿或短桿具有初速度時(shí)v-t圖像的區(qū)別；電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）①②③vtOv0vPvQ【例題2】如圖所示，足夠長的光滑水平軌道，左側(cè)軌道間距為0.4m，右側(cè)軌道間距為0.2m?？臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。質(zhì)量均為0.01kg的金屬M(fèi)、N垂直導(dǎo)軌放置在軌道上，開始時(shí)金屬棒M、N均保持靜止，現(xiàn)使金屬棒M以5m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，M棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，N棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng)。已知兩金屬棒接入電路的總電阻為0.2Ω，軌道電阻不計(jì)，g=10m/s2，試求：①全過程中安培力分別對(duì)兩根金屬棒所做的功，證明安培力所做的總功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能；②全過程中兩金屬棒在導(dǎo)軌間掃過的面積之差?？偨Y(jié)：1.無電源的雙桿模型，一對(duì)安培力做功之和等于電路中消耗的電能；2.電荷量是聯(lián)系力學(xué)及電學(xué)的紐帶；電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）①②【例題3】間距2L和L的兩組平行金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣面內(nèi)，電阻不計(jì)且足夠長。導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B與2B，導(dǎo)體棒a與b質(zhì)量分別為m與2m，a棒電阻是b棒電阻的一半，a、b棒與導(dǎo)軌間均不計(jì)摩擦。b棒靜止垂直跨放在兩導(dǎo)軌連接處，a棒垂直跨放在距離QQ1為2L處，t=0時(shí)刻，給a棒一個(gè)初速度讓其開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到QQ1時(shí)兩棒速度恰好相同（a棒仍在寬軌上），此過程中流過b棒的電荷量為q，此時(shí)立即鎖定a棒，而b棒繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)最終停下。重力加速度大小為g，求：①a棒被鎖定前瞬時(shí)速度的大小v及初速度大小v0；②a棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)QQ1兩端的電勢(shì)差U；③b棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電熱Qb及b棒最終將靜止的位置與QQ1距離S；總結(jié)：1.鎖定a棒前，系統(tǒng)合外力為零動(dòng)量守恒；2.鎖定a棒前，磁通量變化由雙桿引起；鎖定a棒后，磁通量變化由單桿引起；電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）①②③例題1例題2例題3電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）【例題1】如圖所示，光滑平行軌道abcd的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，bc段軌道寬度是cd段軌道寬度的2倍，bc段軌道和cd段軌道都足夠長，將質(zhì)量均為m的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，且與軌道垂直。Q棒靜止，讓P棒從距水平軌道高為h的地方由靜止釋放，求：①兩金屬棒的最終速度；②全過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱；③當(dāng)金屬棒ab到達(dá)水平軌道開始計(jì)時(shí)，繪制兩根金屬棒的v-t圖像。①②③vtOv0v2v1例題1例題2例題3電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）【例題2】如圖所示，足夠長的光滑水平軌道，左側(cè)軌道間距為0.4m，右側(cè)軌道間距為0.2m?？臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。質(zhì)量均為0.01kg的金屬M(fèi)、N垂直導(dǎo)軌放置在軌道上，開始時(shí)金屬棒M、N均保持靜止，現(xiàn)使金屬棒M以5m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，M棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，N棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng)。已知兩金屬棒接入電路的總電阻為0.2Ω，軌道電阻不計(jì)，g=10m/s2，試求：①全過程中安培力分別對(duì)兩根金屬棒所做的功，證明安培力所做的總功等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能；②全過程中兩金屬棒在導(dǎo)軌間掃過的面積之差。①②例題1例題2例題3電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）【例題3】間距2L和L的兩組平行金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣面內(nèi)，電阻不計(jì)且足夠長。導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B與2B，導(dǎo)體棒a與b質(zhì)量分別為m與2m，a棒電阻是b棒電阻的一半，a、b棒與導(dǎo)軌間均不計(jì)摩擦。b棒靜止垂直跨放在兩導(dǎo)軌連接處，a棒垂直跨放在距離QQ1為2L處，t=0時(shí)刻，給a棒一個(gè)初速度讓其開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到QQ1時(shí)兩棒速度恰好相同（a棒仍在寬軌上），此過程中流過b棒的電荷量為q，此時(shí)立即鎖定a棒，而b棒繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)最終停下。重力加速度大小為g，求：①a棒被鎖定前瞬時(shí)速度的大小v及初速度大小v0；②a棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)QQ1兩端的電勢(shì)差U；③b棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電熱Qb及b棒最終將靜止的位置與QQ1距離S；①②③本節(jié)重點(diǎn)：電磁感應(yīng)

—雙桿模型（不等距無外力）1.雙桿放置同一磁場中（不計(jì)摩擦，初狀態(tài)一靜一動(dòng)）：vtOv0v2v1B12v0L1L22.