电磁感应中的力与能量问题

1、电磁感应中的力与能量问题.1第1页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五考纲要求53电磁感应现象54感应电流的产生条件55法拉第电磁感应定律 楞次定律限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况；有关反电动势的计算不作要求 56互感 自感2第2页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五 楞次定律 感应电流具有这样的方向， 总要阻碍引起感应电流的 。 右手定则导体切割磁感线感应电流的磁场 磁通量的变化 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E=n （/t） 一、知识回顾：磁场变化引起：E=n（/t）S导体切割磁感线引起：E=Blvsin1、感

2、应电流的方向 2、法拉第电磁感应定律3第3页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五2010年2009年2008年感应电流的产生和方向山东卷21浙江卷17，宁夏卷19宁夏卷16，海南卷10电磁感应定律、自感广东卷16，全国卷17，江苏卷2，上海卷19，江苏卷4，北京卷19，湖南卷21等重庆卷20，山东卷21，安徽卷20等江苏卷8，广东卷18，上海卷10，北京卷22等电磁感应综合全国卷18，安徽卷20，福建卷21，四川卷20，天津卷11，江苏卷13，重庆卷23，上海卷32等天津卷4，江苏卷15，广东卷18，福建卷18，上海卷24，全国卷24，北京卷23等全国卷22，上海卷24，山东

3、卷22，江苏卷144第4页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五E IF安a vF合电磁学规律力学规律 电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等力学中的有关规律，如物体的平衡条件、牛顿运动定律、功与功率的概念、动能定理、能量守恒定律等二、基本思路“法”“欧”“安”“楞”“牛”5第5页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五 水平面上两根足够长的金属导轨MNPQ平行固定放置，间距为l，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m、电阻为r的金属棒ab，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场

4、中，磁场方向垂直轨道平面向下，如图所示。金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦。开始时磁感强度为B0 ，且MabP构成边长为l的正方形。若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k（ k 0），若保持棒静止，求t=t1秒时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？6第6页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五开始时磁感强度为B0 ，且MabP构成边长为l的正方形。若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k （ k 0），若保持棒静止， 求t=t1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？感应电动势t=t1秒时，感应电流由平衡条件：FAFRrlmB7第7页，共19

5、页，2022年，5月20日，6点49分，星期五现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：金属棒ab达到的稳定速度v1为多大？当金属棒ab沿导轨运动距离为s时获得稳定速度，此过程电阻R上产生焦耳热Q1为多大？由静止运动距离s的过程中流过金属棒ab的电量q1为多大？RrlmBRrlm8第8页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五FA棒的速度稳定时，对棒由平衡条件得：现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：金属棒ab达到的稳定速度v1为多大？静止匀速直线运动匀加速（匀减速）直线运动小结：中学阶段常见的几种稳定状态有： ；

6、； 。vtv1t1RrlmB9第9页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五对棒由静止达v1过程中列动能定理：现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：当金属棒ab沿导轨运动距离为s时获得稳定速度，此过程电阻R上产生焦耳热Q1为多大？小结：功能分析：求能量守恒定律或动能定理强调：安培力做负功，将其它形式能量转化为 。系统的电能RrlmBFA10第10页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五 现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求： 由静止运动距离s的过程中流过金属棒ab的电量q1为多大？小结：电量分析：

7、求 sRrlmBs11第11页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五思考： 当改变恒力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会改变，若棒与导轨间不光滑，有摩擦，你能大致地画出v-F的关系图吗？直线的横截距表示金属棒ab受到的滑动摩擦力f ，由截距可求得滑动摩擦力f （或动摩擦因数为）FAf由v-F的关系图线的横截距可求得什么物理量？ fRrlmB12第12页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五思考： 若外力的功率恒定为P，金属棒ab达到的稳定速度v2为多大？速度稳定时对棒由平衡条件：FARrlmB13第13页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五反

8、过来若题中给出 F=kt+C 的图线FARrlmB思考： 若在外力作用下，金属棒ab由静止开始以加速度a作匀加速直线运动，并开始计时。求t秒末外力的功率P为多大？ 可知截距表示什么？ 14第14页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五(3) 若当金属棒ab运动到某位置x0时撤去外力，并以P为坐标原点O，PQ方向为x轴正方向建立坐标系。设法让金属棒从x0处以v0的初速度沿x轴负方向做加速度大小为a的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用，且aMPb部分的总电阻随金属棒的位置而变化。求：金属棒ab运动s时回路产生的焦耳热Q；导轨中aMPb部分的总电阻Rz随金属棒ab的位置x变化

9、的函数关系；金属棒ab沿x轴负方向运动时间t过程中通过ab的电量q。rlmBa匀减速直线运动15第15页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五金属棒仅受安培力作用，其大小FAma，回路产生的焦耳热等于克服安培力做的功，QFAs= masrlmBFAa而：由于棒做匀减速运动，16第16页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五“会聚式网络建构”电磁感应问题水平单棒（2）外力为恒力F（2）外力的功率恒定为P（3）外力均匀变化，以a作匀加速（4）撤去外力以a匀减速（1）保持静止而磁场变化2009上海242010上海322000上海232004上海232007上海23 本节课以水平放置在 “ ”导轨上的单棒为研究对象，讨论了静止、变加速、匀加速、匀减速过程中力与能量问题。 17第17页，共19页，2022年，5月20日，6点49分，星期五 其实不管电磁感应的题目类型怎么多、综合性怎么强、与前面的知识联系怎么