104电磁感应中的单杆模型 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

VIP免费
2025-01-03 2 0 700.5KB 19 页 5.9玖币
侵权投诉
104 电磁感应中的单杆模型
一.必备知识
1.力学对象和电学对象的相互关系
2.能量转化及焦耳热的求法
(1)能量转化
――→――→
(2)求解焦耳热 Q的三种方法(纯电阻电路)
3.单杆模型
初态 v00v00
1 / 19
104 电磁感应中的单杆模型
示意图
质量为 m、电阻
不计的单杆 ab
以一定初速度 v0
在光滑水平轨道
上滑动,两平行
导轨间距为 l
轨道水平光滑,
单杆 ab 质量为
m,电阻不计,
两平行导轨间距
l
轨道水平光滑,
单杆 ab 质量为
m,电阻不计,
两平行导轨间距
l,拉力 F
轨道水平光滑,
单杆 ab 质量为
m,电阻不计,
两平行导轨间距
l,拉力 F恒定
运动分析 导体杆做加速度
越来越小的减速
运动,最终杆静
EE时,v
最大,且 vm
=,最后以 vm
匀速运动
a0时,v
最大,vm=,杆
开始匀速运动
Δt时间内流入电
容器的电荷量 Δq
CΔUCBlΔv
电流 I==CBl
CBla
安培力 FIlB
CB2l2a
FFmaa
=,
所以杆以恒定的
加速度匀加速运
能量分析 动能转化为内
能,mvQ
电能转化为动能
和内能,E
mvQ
外力做功转化为
动能和内能,WF
mvQ
外力做功转化为
电能和动能,WF
Emv2
二.典型例题
题型一:单杆+电阻模型之动态分析
1. ()图,MN PQ 是两根互相平、竖金属
轨足够长,电阻不计,匀强磁场垂直导轨平面向里。金属ab 垂直导轨放置,与
导轨始终良好接触,金属杆具有一定的质量和电阻。开始时,将开关 S断开,让
2 / 19
104 电磁感应中的单杆模型
金属ab 由静止开始自由下落,经过一段时间,再将开S闭合,从闭合开关 S
始计下为运动Eka、所
安培力 F及电流表的示数 I随时间 t变化的图像可能正确的是(  )
做题前请画出金属杆运动的各种可能的速度——时间图像。
答案 BC
解析 闭合开关时,金属杆受到向下的重力以及向上的安培力,若重力与安
培力大小相等,即 mgBIl=,则金属杆做匀速直线运动,速度不变,则动能 Ek
mv2、安培力 F=、感应电流 I=都不变,加速度为零,各项中的图像均不符合
此情况。若闭合开关时,安培力小于重力,则加速度的方向为竖直向下,金属杆
做加速运动,加速运动的过程中,安培力增大,则加速度减小,即开始时做加速
度逐渐减小的加速运动,由于速度增大得越来越慢,所以加速度 ag-减小得越
来越慢,当重力与安培力大小相等时,金属杆做匀速直线运动,则 at 像是 a
渐减小到 0且斜率逐渐减小到 0的曲线,且 a为正值;因为 I=,所以 It 图像先是
I逐渐增大到最大且斜率逐渐减小的曲线,当金属杆匀速运动时,电流恒定不变,
t0时金属杆速度不为 0,所以 t0时电流不等于零;安培力 F=,方向竖直
3 / 19
104 电磁感应中的单杆模型
向上,为负值,且 Ft 图线先是 F渐增大到最大且斜率逐渐减小的曲线,之F
恒定不变且不为零;动能 Ekmv2,则 Ekt图像是先是 Ek逐渐增大到最大且斜率逐
渐减小到 0的曲线,之后 Ek恒定不变,且 t0Ek>0,故四个图像中只有 B符合
此情况。若开关闭合时,安培力大于重力,则加速度的方向向上,做减速运动,
减速运动的过程中,安培力减小,做加速度逐渐减小的减速运动,当重力与安培
力大小相等时,做匀速直线运动,同理分析可知,四个图像中只有 C符合此情况。
题型二:单杆+电阻模型之通过动量定理求位移和电荷量
2.如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不
,两L端连R导轨的匀
场中,磁感应强度大小为 B,一质量为 m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为 r
某时刻一水平F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动 ,
已知加速度大小为 a,金属棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)从力 F作用开始计时,请推导 F与时间 t的关系式;
(2)F作用时间 t0后撤去,求金属棒能继续滑行的距离 s和通过电阻 R的电荷
答案 (1)Fatma (2)
解析 (1)t时刻,电路中电流为 I
对金属棒由牛顿第二定律有 FBILma
根据闭合电路欧姆定律可得 BLvI(Rr)
金属棒速度 vat
联立解得 Fatma
4 / 19
摘要:

104电磁感应中的单杆模型一.必备知识1.力学对象和电学对象的相互关系2.能量转化及焦耳热的求法(1)能量转化――→――→(2)求解焦耳热Q的三种方法(纯电阻电路)3.单杆模型初态v0≠0v0=01/19104电磁感应中的单杆模型示意图质量为m、电阻不计的单杆ab以一定初速度v0在光滑水平轨道上滑动,两平行导轨间距为l轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为l轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为l,拉力F恒定轨道水平光滑,单杆ab质量为m,电阻不计,两平行导轨间距为l,拉力F恒定运动分析导体杆做加速度越来越小的减速运动,最终杆静止当E感=E时,v最大,且...

展开>> 收起<<
104电磁感应中的单杆模型 精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题.doc

共19页,预览4页

还剩页未读, 继续阅读

声明:本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。玖贝云文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知玖贝云文库,我们立即给予删除!

相关推荐

分类:高等教育 价格:5.9玖币 属性:19 页 大小:700.5KB 格式:DOC 时间:2025-01-03

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务
/ 19
客服
关注