高中物理选修3-2：电磁感应中的力学问题导学案（无答案）

电磁感应动力学问题导学案 一、学习目标： 1、说出电磁感应现象中动态分析问题的分析思路。 3、会分析含容电路的动态问题 二、课前练习 写出下图中感应电动势的大小 · 三、课上探究 （一）平衡类问题 例1：如图所示，质量位m、电阻为R、边长为L的等边三角形ACD，在A处用细线悬挂于O点，垂直于ACD施加一个垂直纸面向里的匀强磁场。当磁感应强度按规律B＝kt（k为常数）增强并且正好增大为B0时，CD边安培力是___________，细线上的拉力为___________。 拓展：如图 所示,两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨相距为,一端接有阻值为的电阻,在导轨上放置一金属杆,金属杆与定值电阻相距为,通过水平细线跨过一个光滑的定滑轮与重量为G的重物相连,导轨上加竖直向下的磁场,磁感应强度大小随时间增大,,为了使金属杆能在光滑导轨上保持静止,问:水平力（以向左为正方向)的变化规律？ （二）导体棒类 例2：计算下列两种情况下导体棒的最大速度 棒ab长为L，质量m，电阻R，导轨光滑，电阻不计，其他参数如图 思考：右图（动—电—动）类可如何拓展? (三)含电容类 例3：两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行放置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求： (1)ab运动速度v的大小； (2)电容器所带的电荷量q. 拓展：（2013全国新课标理综1第25题）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系； (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 （四）双金属棒类 例4：如图所示，质量都为m的导线a和b静止放在光滑的无限长水平导轨上，两