《物理總第十章 電磁感應(yīng) 10-3-3 電磁感應(yīng)中的“桿＋導(dǎo)軌”模型》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理總第十章 電磁感應(yīng) 10-3-3 電磁感應(yīng)中的“桿＋導(dǎo)軌”模型（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電磁感應(yīng)中的“桿導(dǎo)軌”模型0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 課堂互動課堂互動 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動課堂互動一、模型構(gòu)建 “桿導(dǎo)軌”模型是電磁感應(yīng)問題高考命題的“基本道具”，也是高考的熱點，考查的知識點多，題目的綜合性強(qiáng)，物理情景變化空間大，是我們復(fù)習(xí)中的難點“桿導(dǎo)軌”模型又分為“單桿”型和“雙桿”型(“單桿”型為重點)；導(dǎo)軌放置方式可分為水平、豎直和傾斜；桿的運動狀態(tài)可分為勻速、勻變速、非勻變速運動等 課堂互動課堂互動.單桿水平式(導(dǎo)軌光滑)二、模型分類及特點課堂互動課堂互動.單桿傾斜式(導(dǎo)軌光滑)課堂互動課堂互動. “雙桿導(dǎo)軌”模型示意圖力學(xué)觀點導(dǎo)體棒

2、1受安培力的作用做加速度減小的減速運動，導(dǎo)體棒2受安培力的作用做加速度減小的加速運動，最后兩棒以相同的速度做勻速直線運動兩棒以相同的加速度做勻加速直線運動動量觀點系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量不守恒能量觀點棒1動能的減少量棒2動能的增加量焦耳熱外力做的功棒1的動能棒2的動能焦耳熱題組剖析題組剖析例1(單桿水平式)如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，金屬導(dǎo)軌寬度L1.0 m，導(dǎo)軌上放有垂直導(dǎo)軌的金屬桿P，金屬桿質(zhì)量為m0.1 kg，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T、豎直向下的勻強(qiáng)磁場。連接在導(dǎo)軌左端的電阻R3.0 ，金屬桿的電阻r1.0 ，其余部分電阻不計。某時刻給金屬桿一個水平向右的恒力F，金屬桿P

3、由靜止開始運動，圖乙是金屬桿P運動過程的vt圖象，導(dǎo)軌與金屬桿間的動摩擦因數(shù)0.5。在金屬桿P運動的過程中，第一個2 s內(nèi)通過金屬桿P的電荷量與第二個2 s內(nèi)通過P的電荷量之比為3 5。g取10 m/s2。求：(1)水平恒力F的大小；(2)前4 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。轉(zhuǎn)到解析轉(zhuǎn)回原題解析滾動題組剖析題組剖析題組剖析題組剖析例2 (“雙桿導(dǎo)軌”模型)兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為l。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖所示。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻皆為R，回路中其它部分的電阻可不計。在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

4、設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度v0。若兩導(dǎo)體棒在運動中始終不接觸，求：(1)在運動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？(2)當(dāng)棒ab的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r，棒cd的加速度是多大？轉(zhuǎn)到解析轉(zhuǎn)回原題解析滾動題組剖析題組剖析題組剖析題組剖析針對訓(xùn)練 如圖所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽略不計。導(dǎo)軌間的距離l0.20 m。兩根質(zhì)量均為m0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R0.50 。在t0時刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)

5、。現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動。經(jīng)過t5.0 s，金屬桿甲的加速度為a1.37 m/s2，問此時兩金屬桿的速度各為多少？轉(zhuǎn)到解析題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)(1)桿的穩(wěn)定狀態(tài)一般是勻速運動(達(dá)到最大速度或最小速度，合力為零)；(2)整個電路產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵從能量守恒定律。解決此類問題的分析要抓住三點規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源參數(shù)E和r 分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串、并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分的電流大小，以便求解安培力 分析研究對象(常是金屬桿、導(dǎo)體線圈等)的受力情況，尤

6、其注意其所受的安培力 根據(jù)力和運動的關(guān)系，判斷出正確的運動模型及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系 解決電磁感應(yīng)綜合問題的一般思路 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)方法技巧：(1)若涉及變力作用下運動問題，可選用動量守恒和能量守恒的方法解決。(2)若涉及恒力或恒定加速度，一般選用動力學(xué)的觀點。若涉及運動時間問題也可選用動量定理求解。 【備選訓(xùn)練】 (2012山東卷20)如圖示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為,上端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時開始勻速運動,此時對導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運動導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項正確的是( ) AP2mgvsin BP3mgvsin C當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時加速度大小為sin D在速度達(dá)到2v以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功 備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練mgBILFNvBF2v轉(zhuǎn)回原題