襄汾高级中学一轮复习 电磁感应中的导轨类问题3.ppt

344 345工作室 *每天进步一点点 襄汾高级中学一轮复习 今天我收获了什么？ *规范比盲目求快更重要 襄汾高级中学物理一轮复习 懂得取舍比盲目求多更重要 《电磁感应中的导轨类问题之三》 三、无外力双棒问题 运动特点 最终特征 基本模型 v0 1 2 杆1做a渐小的加速运动 杆2做a渐小的减速运动 v1=v2 I＝0 无外力等距式 2 v0 1 杆1做a渐小的减速运动 杆2做a渐小的加速运动 无外力不等距式 a＝0 I＝0 L1v1=L2v2 四、有外力双棒问题 1 2 F 运动特点 最终特征 基本模型 有外力不等距式 杆1做a渐小的加速运动 杆2做a渐大的加速运动 a1≠a2 a1、a2恒定 I 恒定 F 1 2 杆1做a渐大的加速运动 杆2做a渐小的加速运动 a1=a2 Δv 恒定 I 恒定 有外力等距式 无外力等距双棒 1．电路特点 棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电动势. 2．电流特点 随着棒2的减速、棒1的加速，两棒的相对速度v2-v1变小，回路中电流也变小。 v1=0时： 电流最大 v2=v1时： 电流　I＝0 无外力等距双棒 3．两棒的运动情况 安培力大小： 两棒的相对速度减小,感应电流减小,安培力减小. 棒1做加速度减小的加速运动 棒2做加速度减小的减速运动 v0 t v共 O v 最终两棒具有共同速度 无外力等距双棒 4．能量转化规律 系统机械能的减小量等于内能的增加量. 两棒产生焦耳热之比： 无外力不等距双棒 1．电路特点 棒1相当于电源;棒2受安培力而起动,运动后产生反电动势. 2．电流特点 随着棒1的减速、棒2的加速，回路中电流变小。 2 v0 1 最终当Bl1v1= Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动 无外力不等距双棒 3．两棒的运动情况 棒1加速度减小的减速,最终匀速; 2 v0 1 回路中电流为零 棒2加速度减小的加速,最终匀速. v0 v2 O t v v1 4．最终特征 安培力不是内力 两棒合外力不为零 任一时刻两棒中电流相同，两棒受到的安培力大小之比为： 无外力不等距双棒 7．能量转化情况 系统动能?电能?内能 2 v0 1 有外力等距双棒 1．电路特点 棒2相当于电源;棒1受安培力而起动. 2．运动分析： 某时刻回路中电流： 最初阶段，a2a1, F 1 2 棒1： 安培力大小： 棒2： 只要a2a1, (v2-v1) I FB a1 a2 当a2＝a1时 v2-v1恒定 I恒定 FB恒定 两棒匀加速 有外力等距双棒 3．稳定时的速度差 F 1 2 v2 O t v v1 有外力不等距双棒 运动分析： 某时刻两棒速度分别为v1、 v2加速度分别为a1、a2 此时回路中电流为： 经极短时间t后其速度分别为： I恒定 FB恒定 两棒匀加速 1 2 F 当　　　　　时 有外力不等距双棒 1 2 F 由 此时回路中电流为： 与两棒电阻无关 如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ，导轨间距为 lm ，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒 ab 和 a ‘ b ’的质量都是0.2kg ，电阻都是 1Ω ，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25 ，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度 B 的大小相同．让a’, b’固定不动，将金属棒ab 由静止释放，当 ab 下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 8W ．求 ( 1 ) ab 达到的最大速度多大？ ( 2 ) ab 下落了 30m 高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量 Q 多大？ ( 3）如果将 ab 与 a ‘ b’同时由静止释放，当 ab 下落了 30m 高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量 Q ’为多大？ ( g =10m / s2 , sin370 =0.6 ,cos370 =0 . 8 ) 如图所示足够长的导轨上，有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B，左端间距L1=4L，右端间距L2=L。现在导轨上垂直放置ab和cd两金属棒，质量分别为m1=2m，m2=m；电阻R1=4R，R2=R。若开始时，两棒均静止，现给cd棒施加一个方向向右、大小为F的恒力，求： （1）两棒最终加速度各是多少； （2）棒ab上消耗的最大电功率。 解：（1）设刚进入稳定状态时ab棒速度为v1，加速度为a2，cd棒的速度为v2，加速度为a2，则 所以当进入稳定状态时，电路中的