1、高考物理二轮复习系列高考物理二轮复习系列课件课件第1页电磁感应中导轨问题电磁感应中导轨问题第2页电电磁磁感感应应中中导导轨轨问问题题受力情况分析受力情况分析受力情况分析受力情况分析运动情况分析运动情况分析运动情况分析运动情况分析动力学观点动力学观点动量观点动量观点能量观点能量观点牛顿定律牛顿定律牛顿定律牛顿定律平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件动量定理动量定理动量定理动量定理动量守恒动量守恒动量守恒动量守恒动能定理动能定理动能定理动能定理能量守恒能量守恒能量守恒能量守恒第3页电动式电动式发电式发电式阻尼式阻尼式v v0 0F F一、单棒问题运动特点运动特点最终特征最终特征a a逐步减小逐步减小逐
2、步减小逐步减小减速运动减速运动减速运动减速运动静止静止静止静止a a逐步减小逐步减小逐步减小逐步减小加速运动加速运动加速运动加速运动匀速匀速匀速匀速a a逐步减小逐步减小逐步减小逐步减小加速运动加速运动加速运动加速运动匀速匀速匀速匀速基本模型基本模型I I=0 =0 (或恒定或恒定或恒定或恒定)I I 恒定恒定恒定恒定I I=0=0第4页二、含容式单棒问题放电式放电式无外力无外力充电式充电式F F运动特点运动特点最终特征最终特征基本模型基本模型v v0 0有外力有外力充电式充电式a a逐步减小逐步减小逐步减小逐步减小加速运动加速运动加速运动加速运动匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动I I0 0a
3、 a逐步减小逐步减小逐步减小逐步减小减速运动减速运动减速运动减速运动匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动I I0 0匀加速运动匀加速运动匀加速运动匀加速运动匀加速运动匀加速运动匀加速运动匀加速运动I I 恒定恒定恒定恒定第5页三、无外力双棒问题运动特点运动特点最终特征最终特征基本模型基本模型v v0 01 12 2杆杆杆杆1 1做做做做a a渐小渐小渐小渐小加速运动加速运动加速运动加速运动杆杆杆杆2 2做做做做a a渐小渐小渐小渐小减速运动减速运动减速运动减速运动v1=v2I I0 0无外力无外力等距式等距式2 2v v0 01 1杆杆杆杆1 1做做做做a a渐小渐小渐小渐小减速运动减速运动减速运
4、动减速运动杆杆杆杆2 2做做做做a a渐小渐小渐小渐小加速运动加速运动加速运动加速运动无外力无外力无外力无外力不等距式不等距式不等距式不等距式a a0 0I I0 0L1v1=L2v2第6页四、有外力双棒问题1 12 2F F运动特点运动特点最终特征最终特征基本模型基本模型有外力有外力有外力有外力不等距式不等距式不等距式不等距式杆杆杆杆1 1做做做做a a渐小渐小渐小渐小加速运动加速运动加速运动加速运动杆杆杆杆2 2做做做做a a渐大渐大渐大渐大加速运动加速运动加速运动加速运动a1a2a1、a2恒定恒定I 恒定恒定F F1 12 2杆杆杆杆1 1做做做做a a渐大渐大渐大渐大加速运动加速运动加
5、速运动加速运动杆杆杆杆2 2做做做做a a渐小渐小渐小渐小加速运动加速运动加速运动加速运动a1=a2v 恒定恒定I 恒定恒定有外力有外力等距式等距式第7页阻尼式单棒1 1电路特点电路特点电路特点电路特点导体棒相当于电源。导体棒相当于电源。导体棒相当于电源。导体棒相当于电源。2 2安培力特点安培力特点安培力特点安培力特点安培力为阻力，并随速安培力为阻力，并随速安培力为阻力，并随速安培力为阻力，并随速度减小而减小。度减小而减小。度减小而减小。度减小而减小。3 3加速度特点加速度特点加速度特点加速度特点加速度随速度减小而减小加速度随速度减小而减小加速度随速度减小而减小加速度随速度减小而减小v vt
6、tO Ov v0 04 4运动特点运动特点运动特点运动特点a a减小减速运动减小减速运动减小减速运动减小减速运动5 5最终状态最终状态最终状态最终状态静止静止静止静止第8页6 6三个规律三个规律三个规律三个规律(1)(1)能量关系：能量关系：能量关系：能量关系：(2)(2)动量关系：动量关系：动量关系：动量关系：(3)(3)瞬时加速度：瞬时加速度：瞬时加速度：瞬时加速度：7 7改变改变改变改变(1)(1)有摩擦有摩擦有摩擦有摩擦(2)(2)磁场方向不沿竖直方向磁场方向不沿竖直方向磁场方向不沿竖直方向磁场方向不沿竖直方向阻尼式单棒第9页练习：练习：AB杆受一冲量作用后以初速度杆受一冲量作用后以初
7、速度 v0=4m/s，沿水平面内固定轨道运动，经一段时间后而，沿水平面内固定轨道运动，经一段时间后而停顿。停顿。AB质量为质量为m=5g，导轨宽为，导轨宽为L=0.4m，电，电阻为阻为R=2，其余电阻不计，磁感强度，其余电阻不计，磁感强度B=0.5T，棒和导轨间动摩擦因数为，棒和导轨间动摩擦因数为=0.4，测得杆从运，测得杆从运动到停顿过程中经过导线电量动到停顿过程中经过导线电量q=102C，求：，求：上述过程中上述过程中(g取取10m/s2)(1)AB杆运动距离；杆运动距离；(2)AB杆运动时间；杆运动时间；(3)当杆速度为当杆速度为2m/s时其时其加速度为多大？加速度为多大？第10页发电式
8、单棒发电式单棒1 1电路特点电路特点电路特点电路特点导体棒相当于电源，当速度导体棒相当于电源，当速度导体棒相当于电源，当速度导体棒相当于电源，当速度为为为为v v时，电动势时，电动势时，电动势时，电动势E EBlvBlv2 2安培力特点安培力特点安培力特点安培力特点安培力为阻力，并随速度增大而增大安培力为阻力，并随速度增大而增大安培力为阻力，并随速度增大而增大安培力为阻力，并随速度增大而增大3 3加速度特点加速度特点加速度特点加速度特点加速度随速度增大而减小加速度随速度增大而减小加速度随速度增大而减小加速度随速度增大而减小4 4运动特点运动特点运动特点运动特点a a减小加速运动减小加速运动减小
9、加速运动减小加速运动t tv vO Ov vmm第11页5 5最终特征最终特征最终特征最终特征匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动6 6两个极值两个极值两个极值两个极值(1)(1)v=v=0 0时时时时,有最大加速度：有最大加速度：有最大加速度：有最大加速度：(2)(2)a=a=0 0时时时时,有最大速度：有最大速度：有最大速度：有最大速度：发电式单棒第12页7 7稳定后能量转化规律稳定后能量转化规律稳定后能量转化规律稳定后能量转化规律8 8起动过程中三个规律起动过程中三个规律起动过程中三个规律起动过程中三个规律(1)(1)动量关系：动量关系：动量关系：动量关系：(2)(2)能量关系：能量关系：能
10、量关系：能量关系：(3)(3)瞬时加速度：瞬时加速度：瞬时加速度：瞬时加速度：是否成立？是否成立？是否成立？是否成立？发电式单棒发电式单棒问：问：问：问：第13页9 9几个改变几个改变几个改变几个改变(3)(3)拉力改变拉力改变拉力改变拉力改变(4)(4)导轨面改变（竖直或倾斜）导轨面改变（竖直或倾斜）导轨面改变（竖直或倾斜）导轨面改变（竖直或倾斜）(1)(1)电路改变电路改变电路改变电路改变(2)(2)磁场方向改变磁场方向改变磁场方向改变磁场方向改变 F加沿斜面恒力加沿斜面恒力加沿斜面恒力加沿斜面恒力经过定滑轮挂经过定滑轮挂经过定滑轮挂经过定滑轮挂一重物一重物一重物一重物 F F B BF若
11、匀加速拉杆则若匀加速拉杆则若匀加速拉杆则若匀加速拉杆则F F大小恒定吗？大小恒定吗？大小恒定吗？大小恒定吗？加一开关加一开关加一开关加一开关发电式单棒发电式单棒第14页电容放电式：电容放电式：1 1电路特点电路特点电路特点电路特点电容器放电，相当于电源；导电容器放电，相当于电源；导电容器放电，相当于电源；导电容器放电，相当于电源；导体棒受安培力而运动。体棒受安培力而运动。体棒受安培力而运动。体棒受安培力而运动。2 2电流特点电流特点电流特点电流特点电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始运电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始运电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始运电容器放电时，导体棒在安培力
12、作用下开始运动，同时产生妨碍放电反电动势，造成电流减动，同时产生妨碍放电反电动势，造成电流减动，同时产生妨碍放电反电动势，造成电流减动，同时产生妨碍放电反电动势，造成电流减小，直至电流为零，此时小，直至电流为零，此时小，直至电流为零，此时小，直至电流为零，此时U UC C=Blv=Blv3 3运动特点运动特点运动特点运动特点a a渐小加速运动，最终做匀速渐小加速运动，最终做匀速渐小加速运动，最终做匀速渐小加速运动，最终做匀速运动。运动。运动。运动。4 4最终特征最终特征最终特征最终特征但此时电容器带电量不为零但此时电容器带电量不为零但此时电容器带电量不为零但此时电容器带电量不为零t tv vO
13、 Ov vmm匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动第15页电容放电式：电容放电式：5 5最大速度最大速度最大速度最大速度v vmm电容器充电量：电容器充电量：电容器充电量：电容器充电量：v vt tO Ov vmm放电结束时电量：放电结束时电量：放电结束时电量：放电结束时电量：电容器放电电量：电容器放电电量：电容器放电电量：电容器放电电量：对杆应用动量定理：对杆应用动量定理：对杆应用动量定理：对杆应用动量定理：第16页电容放电式：电容放电式：6 6达最大速度过程中两个关系达最大速度过程中两个关系达最大速度过程中两个关系达最大速度过程中两个关系安培力对导体棒冲量：安培力对导体棒冲量：安培力对导体棒冲
14、量：安培力对导体棒冲量：安培力对导体棒做功：安培力对导体棒做功：安培力对导体棒做功：安培力对导体棒做功：易错点：认为电容器最终带电量为零易错点：认为电容器最终带电量为零第17页电容放电式：电容放电式：7 7几个改变几个改变几个改变几个改变(1)(1)导轨不光滑导轨不光滑导轨不光滑导轨不光滑(2)(2)光滑但磁场与导轨不垂直光滑但磁场与导轨不垂直光滑但磁场与导轨不垂直光滑但磁场与导轨不垂直第18页电容无外力充电式电容无外力充电式1 1电路特点电路特点电路特点电路特点导体棒相当于电源导体棒相当于电源导体棒相当于电源导体棒相当于电源;电容器被充电电容器被充电电容器被充电电容器被充电.2 2电流特点电
15、流特点电流特点电流特点3 3运动特点运动特点运动特点运动特点a a渐小加速运动，最终做匀速渐小加速运动，最终做匀速渐小加速运动，最终做匀速渐小加速运动，最终做匀速运动。运动。运动。运动。4 4最终特征最终特征最终特征最终特征但此时电容器带电量不为零但此时电容器带电量不为零但此时电容器带电量不为零但此时电容器带电量不为零匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动v v0 0v vO Ot tv v导体棒相当于电源导体棒相当于电源导体棒相当于电源导体棒相当于电源;电容器被充电。电容器被充电。电容器被充电。电容器被充电。F F安安安安为阻力，为阻力，为阻力，为阻力，当当当当BlvBlv=U UC C时，时，时
16、，时，I I=0=0，F F安安安安=0=0，棒匀速运动。，棒匀速运动。，棒匀速运动。，棒匀速运动。棒减速棒减速棒减速棒减速,E E减小减小减小减小U UC C渐大，妨碍电流渐大，妨碍电流渐大，妨碍电流渐大，妨碍电流I I感感感感渐小渐小渐小渐小有有有有I I感感感感第19页电容无外力充电式电容无外力充电式5 5最终速度最终速度最终速度最终速度电容器充电量：电容器充电量：电容器充电量：电容器充电量：最终导体棒感应电动势最终导体棒感应电动势最终导体棒感应电动势最终导体棒感应电动势等于电容两端电压：等于电容两端电压：等于电容两端电压：等于电容两端电压：对杆应用动量定理：对杆应用动量定理：对杆应用动
17、量定理：对杆应用动量定理：第20页无外力等距双棒无外力等距双棒1 1电路特点电路特点电路特点电路特点棒棒棒棒2 2相当于电源相当于电源相当于电源相当于电源;棒棒棒棒1 1受安培力而加受安培力而加受安培力而加受安培力而加速起动速起动速起动速起动,运动后产生反电动势运动后产生反电动势运动后产生反电动势运动后产生反电动势.2 2电流特点电流特点电流特点电流特点伴随棒伴随棒伴随棒伴随棒2 2减速、棒减速、棒减速、棒减速、棒1 1加速，两棒相对速度加速，两棒相对速度加速，两棒相对速度加速，两棒相对速度v v2 2-v v1 1变变变变小，小，小，小，回路中电流也变小回路中电流也变小回路中电流也变小回路中
18、电流也变小。v v1 1=0=0时：时：时：时：电流最大电流最大电流最大电流最大v v2 2=v v1 1时：时：时：时：电流电流电流电流I I0 0第21页无外力等距双棒无外力等距双棒3 3两棒运动情况两棒运动情况两棒运动情况两棒运动情况安培力大小：安培力大小：安培力大小：安培力大小：两棒相对速度变小两棒相对速度变小两棒相对速度变小两棒相对速度变小,感应电流变小感应电流变小感应电流变小感应电流变小,安培力变小安培力变小安培力变小安培力变小.棒棒棒棒1 1做加速度变小加速运动做加速度变小加速运动做加速度变小加速运动做加速度变小加速运动棒棒棒棒2 2做加速度变小减速运动做加速度变小减速运动做加速
19、度变小减速运动做加速度变小减速运动v v0 0t tv v共共共共O Ov v最终两棒含有共同速度最终两棒含有共同速度最终两棒含有共同速度最终两棒含有共同速度第22页无外力等距双棒无外力等距双棒4 4两个规律两个规律两个规律两个规律(1)(1)动量规律动量规律动量规律动量规律两棒受到安培力大小相等方向相反两棒受到安培力大小相等方向相反两棒受到安培力大小相等方向相反两棒受到安培力大小相等方向相反,系统合外力为零系统合外力为零系统合外力为零系统合外力为零,系统动量守恒系统动量守恒系统动量守恒系统动量守恒.(2)(2)能量转化规律能量转化规律能量转化规律能量转化规律系统机械能减小量等于内能增加量系统
20、机械能减小量等于内能增加量系统机械能减小量等于内能增加量系统机械能减小量等于内能增加量.（类似于完全非弹性碰撞）（类似于完全非弹性碰撞）（类似于完全非弹性碰撞）（类似于完全非弹性碰撞）两棒产生焦耳热之比：两棒产生焦耳热之比：两棒产生焦耳热之比：两棒产生焦耳热之比：第23页无外力等距双棒5 5几个改变：几个改变：几个改变：几个改变：(1)(1)初速度提供方式不一样初速度提供方式不一样初速度提供方式不一样初速度提供方式不一样(2)(2)磁场方向与导轨不垂直磁场方向与导轨不垂直磁场方向与导轨不垂直磁场方向与导轨不垂直(3)(3)两棒都有初速度两棒都有初速度两棒都有初速度两棒都有初速度 v v0 0
21、1 1 2 2 两棒动量守恒吗？两棒动量守恒吗？两棒动量守恒吗？两棒动量守恒吗？(4)(4)两棒位于不一样磁场两棒位于不一样磁场两棒位于不一样磁场两棒位于不一样磁场中中中中两棒动量守恒吗？两棒动量守恒吗？两棒动量守恒吗？两棒动量守恒吗？第24页无外力不等距双棒无外力不等距双棒1 1电路特点电路特点电路特点电路特点棒棒棒棒1 1相当于电源相当于电源相当于电源相当于电源;棒棒棒棒2 2受安培力而受安培力而受安培力而受安培力而起动起动起动起动,运动后产生反电动势运动后产生反电动势运动后产生反电动势运动后产生反电动势.2 2电流特点电流特点电流特点电流特点伴随棒伴随棒伴随棒伴随棒1 1减速、棒减速、棒
22、减速、棒减速、棒2 2加速，加速，加速，加速，回路中电流变小回路中电流变小回路中电流变小回路中电流变小。2 2v v0 01 1最终当最终当最终当最终当BlBl1 1v v1 1=BlBl2 2v v2 2时时时时,电流为零电流为零电流为零电流为零,两棒都做匀速运两棒都做匀速运两棒都做匀速运两棒都做匀速运动动动动第25页无外力不等距双棒无外力不等距双棒3 3两棒运动情况两棒运动情况两棒运动情况两棒运动情况棒棒棒棒1 1加速度变小减速加速度变小减速加速度变小减速加速度变小减速,最终匀速最终匀速最终匀速最终匀速;2 2v v0 01 1回路中电流为零回路中电流为零回路中电流为零回路中电流为零棒棒棒
23、棒2 2加速度变小加速加速度变小加速加速度变小加速加速度变小加速,最终匀速最终匀速最终匀速最终匀速.v v0 0v v2 2O Ot tv vv v1 14 4最终特征最终特征最终特征最终特征5 5动量规律动量规律动量规律动量规律系统动量守恒吗？系统动量守恒吗？系统动量守恒吗？系统动量守恒吗？安培力不是内力安培力不是内力安培力不是内力安培力不是内力两棒合外力不为零两棒合外力不为零两棒合外力不为零两棒合外力不为零第26页无外力不等距双棒无外力不等距双棒6 6两棒最终速度两棒最终速度两棒最终速度两棒最终速度任一时刻两棒中电流相同，两棒受任一时刻两棒中电流相同，两棒受任一时刻两棒中电流相同，两棒受任
24、一时刻两棒中电流相同，两棒受到安培力大小之比为：到安培力大小之比为：到安培力大小之比为：到安培力大小之比为：2 2v v0 01 1整个过程中两棒所受整个过程中两棒所受整个过程中两棒所受整个过程中两棒所受安培力冲量大小之比安培力冲量大小之比安培力冲量大小之比安培力冲量大小之比对棒对棒对棒对棒1 1：对棒对棒对棒对棒2 2：结合：结合：结合：结合：可得：可得：可得：可得：第27页无外力不等距双棒无外力不等距双棒7 7能量转化情况能量转化情况能量转化情况能量转化情况系统动能系统动能系统动能系统动能电能电能电能电能内能内能内能内能2 2v v0 01 18 8流过某一截面电量流过某一截面电量流过某一
25、截面电量流过某一截面电量第28页无外力不等距双棒无外力不等距双棒9 9几个改变几个改变几个改变几个改变(2)(2)两棒位于不一样磁场两棒位于不一样磁场两棒位于不一样磁场两棒位于不一样磁场中中中中(1)(1)两棒都有初速度两棒都有初速度两棒都有初速度两棒都有初速度2 2v v1 11 1v v2 2第29页有外力等距双棒有外力等距双棒1 1电路特点电路特点电路特点电路特点棒棒棒棒2 2相当于电源相当于电源相当于电源相当于电源;棒棒棒棒1 1受安培力而起动受安培力而起动受安培力而起动受安培力而起动.2 2运动分析：运动分析：运动分析：运动分析：某时刻回路中电流：某时刻回路中电流：某时刻回路中电流：
26、某时刻回路中电流：最初阶段，最初阶段，最初阶段，最初阶段，a a2 2 a a1 1,F F1 12 2棒棒棒棒1 1：安培力大小：安培力大小：安培力大小：安培力大小：棒棒棒棒2 2：只要只要只要只要a a2 2 a a1 1,(v(v2 2-v v1 1)I IF FB Ba a1 1a a2 2当当当当a a2 2a a1 1时时时时v v2 2-v v1 1恒定恒定恒定恒定I I恒定恒定恒定恒定F FB B恒定恒定恒定恒定两棒匀加速两棒匀加速两棒匀加速两棒匀加速第30页有外力等距双棒有外力等距双棒3 3稳定时速度差稳定时速度差稳定时速度差稳定时速度差F F1 12 2v v2 2O Ot
27、 tv vv v1 1第31页有外力等距双棒有外力等距双棒4 4改变改变改变改变(1)(1)两棒都受外力作两棒都受外力作两棒都受外力作两棒都受外力作用用用用F F2 21 12 2F F1 1(2)(2)外力提供方式改外力提供方式改外力提供方式改外力提供方式改变变变变第32页(苏锡常常镇17）：如）：如图所表示，平行金属所表示，平行金属导轨与水平面与水平面间夹角均角均为=370，导轨间距距为 lm，电阻不阻不计，导轨足足够长两根金属棒两根金属棒 ab 和和 a b 质量都是量都是0.2kg，电阻都是阻都是 1，与，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之之间动摩擦因
28、数摩擦因数为0.25，两个，两个导轨平面平面处均存在着均存在着垂直垂直轨道平面向上匀道平面向上匀强强磁磁场（图中未画出），磁感中未画出），磁感应强强度度 B 大小相同大小相同让a,b固定不固定不动，将金属棒，将金属棒ab 由由静止静止释放，当放，当 ab 下滑速度到达下滑速度到达稳定定时，整个回路消耗，整个回路消耗电功率功率为 8W 求求(1)ab 到达最大速度多大？到达最大速度多大？(2)ab 下落了下落了 30m 高度高度时，其下滑速度已，其下滑速度已经到达到达稳定，定，则此此过程中回路程中回路电流流发烧量量 Q 多大？多大？(3）假如将）假如将 ab 与与 a b同同时由静止由静止释放，
29、当放，当 ab 下落了下落了 30m 高度高度时，其下滑速度也已其下滑速度也已经到达到达稳定，定，则此此过程中回路程中回路电流流发烧量量 Q 为多大？多大？(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)第33页有外力不等距双棒有外力不等距双棒运动分析：运动分析：运动分析：运动分析：某时刻两棒速度分别为某时刻两棒速度分别为某时刻两棒速度分别为某时刻两棒速度分别为v v1 1、v v2 2加速度分别为加速度分别为加速度分别为加速度分别为a a1 1、a a2 2此时回路中电流为：此时回路中电流为：此时回路中电流为：此时回路中电流为：经极短时间经极短时间经极短时间经极短时间t t后
30、其速度分别为：后其速度分别为：后其速度分别为：后其速度分别为：I I恒定恒定恒定恒定F FB B恒定恒定恒定恒定两棒匀加速两棒匀加速两棒匀加速两棒匀加速1 12 2F F当时当时当时当时第34页有外力不等距双棒有外力不等距双棒1 12 2F F由由由由此时回路中电流为：此时回路中电流为：此时回路中电流为：此时回路中电流为：与两棒电阻无关与两棒电阻无关与两棒电阻无关与两棒电阻无关第35页(测测试试九九:18):18)如如图图所所表表示示足足够够长长导导轨轨上上，有有竖竖直直向向下下匀匀强强磁磁场场，磁磁感感强强度度为为B，左左端端间间距距L1=4L，右右端端间间距距L2=L。现现在在导导轨轨上上
31、垂垂直直放放置置ab和和cd两两金金属属棒棒，质质量量分分别别为为m1=2m，m2=m；电电阻阻R1=4R，R2=R。若若开开始始时时，两两棒棒均均静静止止，现现给给cd棒棒施施加加一一个个方方向向向向右右、大大小小为为F恒恒力力，求求：（1）两棒最终加速度各是多少；）两棒最终加速度各是多少；（2）棒）棒ab上消耗最大电功率。上消耗最大电功率。第36页解：（解：（解：（解：（1 1）设刚进入稳定状态时）设刚进入稳定状态时）设刚进入稳定状态时）设刚进入稳定状态时abab棒速度为棒速度为棒速度为棒速度为v v1 1，加速度，加速度，加速度，加速度为为为为a a2 2，cdcd棒速度为棒速度为棒速度
32、为棒速度为v v2 2，加速度为，加速度为，加速度为，加速度为a a2 2，则，则，则，则所以当进入稳定状态时，电路中电流恒定，所以当进入稳定状态时，电路中电流恒定，所以当进入稳定状态时，电路中电流恒定，所以当进入稳定状态时，电路中电流恒定，a a2 2=4=4a a1 1对两棒分别用牛顿运动定律有对两棒分别用牛顿运动定律有对两棒分别用牛顿运动定律有对两棒分别用牛顿运动定律有（2 2）当进入稳定状态时，电路中电流最）当进入稳定状态时，电路中电流最）当进入稳定状态时，电路中电流最）当进入稳定状态时，电路中电流最大棒大棒大棒大棒abab上消耗最大电功率为：上消耗最大电功率为：上消耗最大电功率为：上
33、消耗最大电功率为：P P=I I2 2R R1 1=。解之得：解之得：解之得：解之得：第37页电动式单棒电动式单棒1 1电路特点电路特点电路特点电路特点导体为电动边，运动后产生反导体为电动边，运动后产生反导体为电动边，运动后产生反导体为电动边，运动后产生反电动势（等效于电机）。电动势（等效于电机）。电动势（等效于电机）。电动势（等效于电机）。2 2安培力特点安培力特点安培力特点安培力特点安培力为运动动力，并随速度减小而减小。安培力为运动动力，并随速度减小而减小。安培力为运动动力，并随速度减小而减小。安培力为运动动力，并随速度减小而减小。3 3加速度特点加速度特点加速度特点加速度特点加速度随速度
34、增大而减小加速度随速度增大而减小加速度随速度增大而减小加速度随速度增大而减小4 4运动特点运动特点运动特点运动特点a a减小加速运动减小加速运动减小加速运动减小加速运动 t tv vO Ov vmm第38页5 5最终特征最终特征最终特征最终特征匀速运动匀速运动匀速运动匀速运动 6 6两个极值两个极值两个极值两个极值(1)(1)最大加速度：最大加速度：最大加速度：最大加速度：(2)(2)最大速度：最大速度：最大速度：最大速度：v=v=0 0时时时时,E E反反反反=0,=0,电流、加速度最大电流、加速度最大电流、加速度最大电流、加速度最大稳定时，速度最大，电流最小稳定时，速度最大，电流最小稳定时
35、，速度最大，电流最小稳定时，速度最大，电流最小电动式单棒电动式单棒第39页 7 7稳定后能量转化规律稳定后能量转化规律稳定后能量转化规律稳定后能量转化规律8 8起动过程中三个规律起动过程中三个规律起动过程中三个规律起动过程中三个规律(1)(1)动量关系：动量关系：动量关系：动量关系：(2)(2)能量关系：能量关系：能量关系：能量关系：(3)(3)瞬时加速度：瞬时加速度：瞬时加速度：瞬时加速度：还成立吗？还成立吗？还成立吗？还成立吗？电动式单棒电动式单棒第40页9 9几个改变几个改变几个改变几个改变(1)(1)导轨不光滑导轨不光滑导轨不光滑导轨不光滑(2)(2)倾斜导轨倾斜导轨倾斜导轨倾斜导轨
36、(3)(3)有初速度有初速度有初速度有初速度(4)(4)磁场方向改变磁场方向改变磁场方向改变磁场方向改变v v0 0 B B电动式单棒电动式单棒第41页练习：如如图所表示，水平放置足所表示，水平放置足够长平行平行导轨MN、PQ间距距为L=0.1m，电源源电动势E10V，内阻内阻r=0.1，金属杆，金属杆EF质量量为m=1kg，其有效，其有效电阻阻为R=0.4，其与，其与导轨间动摩擦原因摩擦原因为0.1，整个装置，整个装置处于于竖直向上匀直向上匀强强磁磁场中，磁感中，磁感应强强度度B1T，现在在闭合开关，求：（合开关，求：（1）闭合合开关瞬开关瞬间，金属杆加速度；（，金属杆加速度；（2）金属杆所
37、能到）金属杆所能到达最大速度；（达最大速度；（3）当其速度）当其速度为v=20m/s时杆加杆加速度速度为多大？（忽略其它一切多大？（忽略其它一切电阻，阻，g=10m/s2）第42页电容有外力充电式电容有外力充电式1 1电路特点电路特点电路特点电路特点导体为发电边；电容器被充电。导体为发电边；电容器被充电。导体为发电边；电容器被充电。导体为发电边；电容器被充电。2 2三个基本关系三个基本关系三个基本关系三个基本关系F导体棒受到安培力为：导体棒受到安培力为：导体棒受到安培力为：导体棒受到安培力为：导体棒加速度可表示为：导体棒加速度可表示为：导体棒加速度可表示为：导体棒加速度可表示为：回路中电流可表
38、示为：回路中电流可表示为：回路中电流可表示为：回路中电流可表示为：第43页电容有外力充电式电容有外力充电式3 3四个主要结论：四个主要结论：四个主要结论：四个主要结论：v v0 0O Ot tv vF(1)(1)导体棒做初速度为零导体棒做初速度为零导体棒做初速度为零导体棒做初速度为零匀加速运动：匀加速运动：匀加速运动：匀加速运动：(2)(2)回路中电流恒定：回路中电流恒定：回路中电流恒定：回路中电流恒定：(3)(3)导体棒受安培力恒定：导体棒受安培力恒定：导体棒受安培力恒定：导体棒受安培力恒定：(4)(4)导体棒克服安培力做功等于电导体棒克服安培力做功等于电导体棒克服安培力做功等于电导体棒克服
39、安培力做功等于电容器储存电能：容器储存电能：容器储存电能：容器储存电能：证实证实证实证实第44页电容有外力充电式电容有外力充电式4 4几个改变：几个改变：几个改变：几个改变：F(1)(1)导轨不光滑导轨不光滑导轨不光滑导轨不光滑(2)(2)恒力提供方式不一样恒力提供方式不一样恒力提供方式不一样恒力提供方式不一样(3)(3)电路改变电路改变电路改变电路改变F第45页电容有外力充电式电容有外力充电式练练练练习习习习：如如如如图图图图所所所所表表表表示示示示，水水水水平平平平放放放放置置置置金金金金属属属属导导导导轨轨轨轨宽宽宽宽为为为为L L，质质质质量量量量为为为为mm金金金金属属属属杆杆杆杆a
40、bab垂垂垂垂直直直直放放放放置置置置在在在在导导导导轨轨轨轨上上上上，导导导导轨轨轨轨上上上上接接接接有有有有阻阻阻阻值值值值为为为为R R电电电电阻阻阻阻和和和和电电电电容容容容为为为为C C电电电电容容容容器器器器以以以以及及及及电电电电流流流流表表表表。竖竖竖竖直直直直向向向向下下下下匀匀匀匀强强强强磁磁磁磁场场场场磁磁磁磁感感感感应应应应强强强强度度度度为为为为B B。现现现现用用用用水水水水平平平平向向向向右右右右拉拉拉拉力力力力使使使使abab杆杆杆杆从从从从静静静静止止止止开开开开始始始始以以以以恒恒恒恒定定定定加加加加速速速速度度度度向向向向右右右右做做做做匀匀匀匀加加加加速速速速直直直直线线线线运运运运动动动动，电电电电流流流流表表表表读数恒为读数恒为读数恒为读数恒为I I，不计其它电阻和阻力。求：，不计其它电阻和阻力。求：，不计其它电阻和阻力。求：，不计其它电阻和阻力。求：（1 1）abab杆加速度。杆加速度。杆加速度。杆加速度。（2 2）t t时刻拉力大小。时刻拉力大小。时刻拉力大小。时刻拉力大小。第46页再见第47页
