高中三年级下学期物理《电磁感应双杆问题》课件

电磁感应双杆问题年级：高三年级下学科：物理一：知识回顾1、楞次定律、法拉第电磁感应定律及欧姆定律2、牛顿运动定律和运动学规律3、“源→路→力→运动”四步法分析法分析杆的受力求合外力F合求a例1、如图所示，间距L＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面。甲、乙两金属杆的电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置。起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为L处。现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10m/s2，则()A．每根金属杆的电阻R＝0.016ΩB．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4sC．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大D．乙金属杆在磁场运动过程中安培力的功率是0.1W二：学以致用乙杆匀加速a=gsin300=5m/s2两杆相对静止由运动规律知：甲杆在磁场中运动时间为t=0.4s，速度为v=2m/s√√随着v↑，E↑，I↑，F安↑，F↑，PF↑mgsin300=BIL且BLv=I•2RR=0.064ΩP=BIL•v=0.2wBC且F=F安例2、如图所示，间距L=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内。在水平面a1b1b2a2区域内有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上的匀强磁场，在倾角370的斜面c1b1b2c2区域内有B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为L的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10m/s2，sin370=0.6,求（1）小环所受摩擦力的大小（2）Q杆所受拉力的瞬时功率小环：m2g－f=m2a得：f=0.2N例2、如图所示，间距L=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角370的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为L的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10m/s2，sin370=0.6（2）Q杆所受拉力的瞬时功率

故：拉力的瞬时功率为P=Fv=2W（2）Q杆所受拉力的瞬时功率S静止、k固定、Q匀速下滑源：Q杆切割磁感线E=B2Lv路：S、k并联K杆静止：f=B1ILQ杆匀速：

m1g

N

F

FA

且E=2I·(R并+R)

解得：v=5m/sF=0.4N

练习、在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框abcd。在t=0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动。若经过时间t0线框ab边到达gg’与ff’正中间位置时，线框又恰好开始做匀速运动，则下列说法正确的是（）A．当ab边刚越过ff’时，线框加速度的大小为3gsinθB．t0时刻线框匀速运动的速度为C．t0时间内线框中产生的热量为mgLsinθ+mv02D．线框离开磁场的过程中一直做匀速直线运动.三

：拓展延伸A．当ab边刚越过ff’时，线框加速度的大小为3gsinθB．t0时刻线框匀速运动的速度为C．t0时间内线框中产生的热量为mgLsinθ+mv02D．线框离开磁场的过程中一直做匀速直线运动.线框刚进入时匀速：当ab边刚越过ff’时速度仍为v0，ab和cd在不同磁场中切割磁感线，E=2BLv0

√√t0时刻线框以v匀速：√t0时间内由能量