电磁感应中金属棒切割磁感线问题..说课讲解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电磁感应中金属棒切割磁感线问题.,物理模型,：如图所示，在水平光滑平行的金属导轨上放质量分别为,与,的金属棒与，导轨间距为，导轨电阻不计，二金属棒的电阻都为，整个装置处于磁感强度为的匀强磁场中，现从静止开始突然使棒具有初速度,0,，试问（1）,怎样求感应电动势？,（2）,导体棒的运动情况如何？,（3）,棒的最大加速度,与最小速度,（4）,能量是怎样转化的和整个过程产生的热量,。（5）,通过,棒的电量,0,二根导体等间距时,：,安,I,：,安,I,力的观点：,当时，二个相等，稳定,0,（,）,共,二安培力等大反向，相当于内力,动量的观点：,能的观点：,0,（棒）,动能,电能,安培力做负功,电流做功,安培力做正功,动能,（棒）,内能,（电阻）,相当于一次完全非弹性碰撞,例1，两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图1所示，两导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻不计在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度V,0,，若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少,v,0,B,d,a,b,c,L,v,0,B,d,a,b,c,L,解：,ab棒向cd棒运动时，产生感应电流ab棒和cd棒受到安培力作用分别作减速运动和加速运动，在ab棒的速度大于cd棒的速度时，回路总有感应电流，ab棒继续减速，cd棒继续加速两棒速度达到相同后，不产生感应电流，两棒以相同的速度v 作匀速运动,（1）,从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，,mv,0,=2mv ,根据能量守恒，整个过程中产生的总热量,Q=1/2mv,0,2,-1/22mv,2,=1/4mv,0,2,（2）,设ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的速度为v，则由动量守恒可知,3 v,0,/4,B,d,a,b,c,L,v,mv,0,=m3/4v,0,+mv ,v=v,0,/4,此时回路中的感应电动势和感应电流分别为,E=BL(3/4v,0,-v)=BLv,0,/2 ,I=E/2R =BLv,0,/4R ,此时cd 棒所受的安培力 F=BIL ,cd棒的加速度 a=F/m ,由以上各式，可得,例2，,两根相距为d=0.20m的金属导轨固定在同一水平面内并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.20T，导轨上面横放着两条金属棒，构成金属闭合回路，每条金属棒的电阻为r=0.25,回路中其余部分的电阻不计，已知两金属细棒在平行于导轨的拉力作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是V=5.0m/s，如图3所示，不计导轨上的摩擦.求：（1）每条细棒上的拉力大小（2）两金属细棒在间距增加为0.40m的滑动过程中共产生的热量Q.,V,V,图3,解（,1）,设匀强磁场方向竖直向上在两金属杆匀速平移的过程中，等效电路如图所示，即两杆可以等效为两个串联的同样的电源（,E,0,）根据能量转化和守恒定律，当杆匀速运动时，两拉力（,F,）的机械总功率等于闭合电路的热功率，即,E,0,图4,r,E,0,P,2,Fv,所以，每根金属杆受到的拉力大小为,F,3.210 N,2,（2）在两金属杆增加距离,L,的过程中，产生的热量就等于两拉力所做的功，即,2,F,L,2,F,L,1.2810 J,2,V,V,图3,r,油田三高高二物理组,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,