第2章 电磁感应 章末综合提升-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 知识网络 归纳提能 章末综合测评 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 一、电磁感应中的“单杆模型” 如图，两光滑金属导轨在水平面内，导轨间距为L，导体棒的质量为m，回路总电阻为R。导体棒在水平力F的作用下运动，某时刻速度为v0，导体棒在磁场中的运动情况分析如下： 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　如图所示，有一足够长的光滑平行金属导 轨，电阻不计，间距L＝0.5 m，导轨沿与水平方向 成θ＝30°倾斜放置，底部连接一个阻值为R＝3 Ω 的电阻。现将一根长也为L＝0.5 m、质量为m＝ 0.2 kg、电阻r＝2 Ω的均匀金属棒，自轨道顶部静止 释放后沿轨道自由滑下，下滑过程中均与轨道垂直并接触良好，经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中，如图所示。磁场上部有边界OP，且OP距导轨顶部的距离s＝5.5 m，下部无边界，磁感应强度B＝2 T。金属棒进入磁场后又运动了一段距离便开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内，金属棒上产生了Qr＝2.4 J的热量。g取10 m/s2。求： 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (1)金属棒匀速运动时的速度v0； [答案]　(1)5 m/s　 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (2)金属棒进入磁场后，当速度v＝7 m/s时，其加速度a的大小及方向； [答案] (2)2 m/s2　方向沿斜面向上　 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 (3)在做匀速直线运动之前这段时间内通过电阻R上的电荷量q。 [答案] (3)0.6 C 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　1.许多电磁现象可以用力的观 点来分析，也可以用动量、能量等观点来 分析和解释。如图所示，足够长的平行光 滑金属导轨水平放置，导轨电阻不计，导 轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。已知导体棒MN以初速度v0向右运动。 (1)当导体棒运动的速度为v0时，求其加速度a的大小； 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 二、电磁感应中的“双杆模型” 1．初速度不为零，不受其他水平外力的作用 光滑的平行导轨 光滑不等距导轨 示意图 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 杆MN、PQ间距足够长 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝2L2 杆MN、PQ间距足够长且只在各自的轨道上运动 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 光滑的平行导轨 光滑不等距导轨 规律 分析 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度匀速运动 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，两杆的速度之比为1∶2 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 2.初速度为零，一杆受到恒定水平外力的作用 光滑的平行导轨 不光滑平行导轨 示意图 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 摩擦力Ff1＝Ff2 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 光滑的平行导轨 不光滑平行导轨 规律 分析 开始时，两杆做变加速运动；稳定时，两杆以相同的加速度做匀加速运动 开始时，若F≤2Ff，则PQ杆先做变加速运动后做匀速运动；MN杆静止。若F>2Ff，PQ杆先做变加速后做匀加速运动，MN杆先静止，后做变加速运动，最后和PQ杆同时做匀加速运动，且加速度相同 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 　如图所示，在水平面内有间距为L、 足够长的平行光滑金属导轨P和Q，导轨电阻不 计。在导轨上有垂直导轨放置的直导体棒ab和 cd，质量均为m，有效电阻均为R且与导轨接触良好。竖直方向的匀强磁场B垂直穿过导轨平面，在ab上作用一与导轨平行的水平恒力F，使ab由静止开始运动，经过一段时间，cd开始做匀加速运动。 (1)当cd做匀加速运动时，ab做什么性质的运动？ [答案]　(1)匀加速直线运动　 [解析]　(1)cd做匀加速直线运动时，ab以相同的加速度做匀加速直线运动。 返回导航 下页 上页