2024届高考物理一轮复习课件：电磁感应中的综合问题分析之导轨类问题

电磁感应中的综合问题分析之导轨类问题 电磁感应中的导轨问题 受力情况分析 运动情况分析 动力学观点 动量观点 能量观点 牛顿定律 平衡条件 动量定理 动量守恒 动能定理 能量守恒 电磁感应 三大载体 两大模型 五类问题 感生型 动生型 电路问题 力学问题 电量问题 能量问题 图像问题 两大规律 楞次定律 电磁感应 定律 单双杆 线 框 线 圈 电磁感应专题研究 电磁感应综合题解题思路 一、图片、图像：认电源，求E、r，流向 1、E=BLV；B 不变，L长和类，V相对B 2、E=Bωr2/2 3、E=nΔφ/Δt；平均速度 4、E=Emsinωt 5、E=BLV±SΔB/Δt; 二、电路结构、计算电学量 1、电流：I=q/t, I=U/R, I=E/(R+r) 2、电量：q=Δφ/(R+r)，Q=CU,BLq=Δp 3、电热：Q=I2Rt有效值，Q=W克安，能力守恒定律 4、功率：P=FV,P=I2R=U2/R,P=UI,P=EI 5、串并联电路U,I,P,Q,q的分配关系 6、闭合电路：E=U外+U内=IR+Ir 三、力学分析 1、明确对象：单棒，双棒，线框等 2、状态分析、受力分析（安培力特点）、 过程分析（动态）、关系分析（能量关系） 电磁感应综合题解题思路 阻尼式单棒 1．电路特点 导体棒相当于电源。 2．安培力的特点 安培力为阻力，并随速度减小而减小。 3．加速度特点 加速度随速度减小而减小 v t O v0 4．运动特点 a减小的减速运动 5．最终状态 静止 6．三个规律 (1)能量关系： (2)动量关系： (3)瞬时加速度： 7．变化 (1)有摩擦 (2)磁场方向不沿竖直方向 阻尼式单棒 练习1：AB杆受一冲量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2Ω，其余的电阻不计，磁感强度B=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q=10－2C，求：上述过程中 (g取10m/s2) (1)AB杆运动的距离； (2)AB杆运动的时间； (3)当杆速度为2m/s时其 加速度为多大？ （1）0.1m （2）0.9s （3）12m/s2 发电式单棒 1．电路特点 导体棒相当于电源，当速度为v时，电动势E＝Blv 2．安培力的特点 安培力为阻力，并随速度增大而增大 3．加速度特点 加速度随速度增大而减小 4．运动特点 a减小的加速运动 t v O vm 5．最终特征 匀速运动 6．两个极值 (1) v=0时,有最大加速度： (2) a=0时,有最大速度： 发电式单棒 7．稳定后的能量转化规律 8．运动过程中的三个规律 (1)动量关系： (2)能量关系： (3)瞬时加速度： 是否成立？ 发电式单棒 问： 9．几种变化 (3)拉力变化 (4) 导轨面变化（竖直或倾斜） (1) 电路变化 (2)磁场方向变化 F 加沿斜面恒力 通过定滑轮挂一重物 F F B F 若匀加速拉杆则F大小恒定吗？ 加一开关 发电式单棒 电动式单棒 1．电路特点 导体为电动边，运动后产生反电动势（等效于电机）。 2．安培力的特点 安培力为运动动力，并随速度减小而减小。 3．加速度特点 加速度随速度增大而减小 4．运动特点 a减小的加速运动 t v O vm 5．最终特征 匀速运动 6．两个极值 (1)最大加速度： (2)最大速度： v=0时,E反=0,电流、加速度最大 稳定时，速度最大，电流最小 电动式单棒 7．稳定后的能量转化规律 8．运动过程中的三个规律 (1)动量关系： (2)能量关系： (3)瞬时加速度： 还成立吗？ 电动式单棒 9．几种变化 (1)导轨不光滑 (2)倾斜导轨 (3) 有初速度 (4)磁场方向变化 v0 B 电动式单棒 练习2：如图所示，水平放置的足够长平行导轨MN、PQ的间距为L=0.1m，电源的电动势E＝10V，内阻r=0.1Ω，金属杆EF的质量为m=1kg，其有效电阻为R=0.4Ω，其与导轨间的动摩擦因素为μ＝0.1，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T，现在闭合开关，求：（忽略其它一切电阻，g=10m/s2） （1）闭合开关瞬间，金属杆的加速度； （2）金属杆所能达到的最大速度； （3）当其速度为v=20m/s时杆的加速度为多大？ （1）1m/s2 （2）50m/s （3）0.6m/s2 电容放电式： 1．电路特点 电容器放电，相当于电源；导体棒受安培力而运动。 2．电流的特点 电容器放电时，导体