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,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,1运动状况分析,一、单棒,:,初速度,V,0,加速度不断减小的减速运动，最终静止。,2能量分析,R,V,0,X,3电量分析,例1：如下图，在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，放置着一个宽度为L的金属框架，框架的右端接有电阻R一根质量为m，电阻无视不计的金属棒受到外力冲击后，以速度v沿框架向左运动棒与框架间的摩擦系数为，在整个运动过程中，通过电阻R的电量为q，设框架足够长求：,1棒运动的最大距离；,2电阻R上产生的热量。,二、单棒:1.恒力F初速度为0,1运动状况分析,加速度不断减小的加速运动，最终匀速运动。,2能量分析,3电量分析,R,x,F,F,例2：如下图，两根平行的光滑长导轨处于同一水平面内，相距为L。导轨左端用阻值为R的电阻相连，导轨的电阻不计，导轨上跨接一电阻为r的金属杆，质量为m，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，使它由静止开头运动。求,1当杆的速度为r时，杆的加速度,2杆稳定时的速度,3假设杆从静止到达稳定的过程中，杆运动的距离为S，则此过程回路中产生的热量为多少。,变式1：如下图，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻可无视不计，其所在平面与水平面成=37角有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面一根质量m=0.2kg、电阻为R=2的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放导体棒与框架间的动摩擦因数=0.5.(sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2),(1)求导体棒刚开头下滑时的加速度的大小,(2)求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率,(3)从导体棒开头下滑到速度刚到达最大时的过程中，通过导体棒横截面的电量Q=2C，求导体棒在此过程中消耗的电能,二单棒：2.恒力F初速度不为0,1运动状况分析,F安F加速度不断减小的减速运动，最终匀速运动。,F,安,=,F,匀速运动。,例3：如下图PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值R=8的电阻；导轨间距为L=1m；一质量为m=0.1kg，电阻r=2，长约1m的均匀金属杆水平放置在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数=3/5,，导轨平面的倾角为=30在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，今让金属杆AB由静止开头下滑，下滑过程中杆AB与导轨始终保持良好接触，杆从静止开头到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量q=lC，求：,1当AB下滑速度为2m/s时加速度的大小,2AB 下滑的最大速度,3从静止开头到AB匀速运动过程R上产生的热量,变式3：如下图，竖直平行导轨间距L=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8s 后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab棒的最大速度和最终速度的大小。g取10m/s2,变式4：如下图，两根足够长相距为L的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角 53，导轨处在竖直向上的有界匀强磁场中，有界匀强磁场的宽度，导轨上端连一阻值R=1的电阻。质量m=1kg、电阻r=1的细金属棒ab垂直放置在导轨上，开头时与磁场上边界距离，现将棒ab由静止释放，棒ab刚进入磁场时恰好做匀速运动。棒ab在下滑过程中与导轨始终接触良好，导轨光滑且电阻不计，取重力加速度g=10m/s2。求：,1棒ab刚进入磁场时的速度v；,2磁场的磁感应强度B；,3棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q。,三、单棒,:,恒加速度,a,1运动状况分析,加速度不变的加速运动,2能量分析,3电量分析,R,x,F,F,a,恒定,运动学方程：,例4：如下图，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直现用一竖直向上的力F拉导体杆，使导体杆从静止开头做加速度为 的匀加速直线运动，在上上升度为h的过程中，拉力做功为W，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用求：,(1)导体杆上升到h时所受拉力F的大小；,(2)导体杆上升到h过程中通过杆的电量；,(3)导体杆上升到h过程中bc间电阻R产生的焦耳热,变式5：如下图，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与水平面间的夹角=30，间距L=0.5m，上端接有阻值R=0.3的电阻匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T，磁场方向垂直导轨平面对上一质量m=0.2kg，电阻r=0.1的导体棒MN，在平行于导轨的外力F作用下，由静止开头向上做匀加速运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，且接触良好当棒的位移d=9m时，电阻R上消耗的功率为P=2.7W其它电阻不计，g取10 m/s2求：,1此时通过电阻R上的电流；,2这一过程通过电阻R上的电荷量q；,3此时作用于导体棒上的外力F的大小,四、单棒,:,恒功率,P,1运动状况分析,加速度不断减小的加速运动，最终匀速运动。,2能量分析,3电量分析,R,x,F,F,P,恒定,例5：如图18所示,ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个R=2的电阻,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面对下.现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开头向右运动.试解答以下问题.,(1)假设施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒到达的稳定速度v2是多少,(2)假设施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒从开头运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J,则该过程所需的时间是多少?,变式6：如下图，倾角30、宽为L1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F牵引一根质量m0.2kg、电阻R1的导体棒ab由静止开头沿导轨向上滑动；牵引力的功率恒定为P=90W，经过t=2s导体棒刚到达稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：,1从开头运动到到达稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1；,2假设在导体棒沿导轨上滑到达稳定速度前某时刻撤去牵引力，从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48C，导体棒产生的焦耳热为Q2=1.12J，则撤去牵引力时棒的速度v多大？,变式7：如图甲所示，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为d，处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上，导体棒ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为。质量为M的正方形金属框abcd的边长为L，每边电阻均为r，用细线悬挂在竖直平面内，ab边水平，金属框a、b两点通过细导线与导轨相连，金属框的上半局部处在磁感应强度大小为B、方向垂直框面对里的匀强磁场中，下半局部处在大小也为B、方向垂直框面对外的匀强磁场中，不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动，从导体棒开头运动时计时，悬挂金属框的细线的拉力T随时间t的变化如图乙所示，,求：,(1)t0时刻以后通过ab边的电流；,(2)t0时刻以后导体棒ef运动的速度；,(3)电动机牵引力的功率P。,解题中做好以下四分析：,课堂小结,切割磁感线 ,感应电流 ,受安培力 ,运动状态变化,切割速度变化,趋于或到达稳定状态,电路分析、受力分析、运动分析可结合图像、功和能的分析,
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