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1、电磁感应中的动力学和能量问题 单棒模型,电磁感应中的导轨问题,能量转化,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,功能关系,能量守恒,电学问题,力学问题,楞次定律、右手定则,能量守恒,电动式,发电式,阻尼式,一、单棒模型,运动特点,功能关系,放电式,无外力充电式,有外力充电式,l,例1：定值电阻R，导体棒ab电阻r，水平光滑导轨间距 l ，匀强磁场磁感应强度为B， ab棒质量为m，开始静止，当受到一个向右恒力F的作用。,r,B,1、试分析ab棒的运动情况？,加速度a减小的加速运动,发电式单棒,2、若ab向右运动位移为x时，速度达到最大值，这一过程中通
2、过回路某一横截面的电量为多少？R上 产生的焦耳热又为多少？,发电式单棒,3、其他条件不变，ab棒质量为m，开始时静止，当受到一水平向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不变，则：,、ab将如何运动？,、ab的最大速度是多少？这时ab两端的电压为多少？,F减小，F安增加，做加速度a减小的加速运动,F,、若ab向右运动时间为t时，速度达到最大值，这一过程中回路产生的焦耳热为多少， 电阻R产生的焦耳热又为多少？,F,5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,加沿斜面恒力,通过定滑轮挂一重物,若匀加速拉杆则F大小恒定吗？,加一开关,发电式单棒,例、
3、若从金属导体ab从静止下落，磁场区域足够大，经过一段时间接通电键K。ab棒以后的运动情况有几种可能？试用v-t图象描述。,解析：,因为导体棒ab自由下落的时间t没有确定，所以电键K闭合瞬间ab的速度无法确定，使得ab棒受到的瞬时安培力F与G大小无法比较，因此存在以下可能：,（1）若安培力F G：则ab棒先做变加速运动，再做匀速直线运动,（2）若安培力F G：则ab棒先做变减速运动，再做匀速直线运动,（3）若安培力F =G：则ab棒始终做匀速直线运动,例1：定值电阻R，导体棒ab 质量为m，电阻r，水平光滑导轨间距 l ，匀强磁场磁感应强度为B。给棒一瞬时冲量，使棒以初速度V0水平冲出。,1、阻
4、尼式单棒,(热身训练）,（1）试分析棒的运动情况,（2）若已知了棒整个过程中的位移x,还能得出那些物理量？,例、如图所示，竖直平面内的平行导轨，间距l=20cm，金属导体ab可以在导轨上无摩檫的向下滑动，金属导体ab的质量 为0.2 g，电阻为0.4，导轨电阻不计，水平方向的匀强磁场的磁感应强度为0.1T，当金属导体ab从静止自由下落0.8s时，突然接通电键K。（设导轨足够长，g取10m/s2）求：（1）电键K接通前后，金属导体ab的运动情况（2）金属导体ab棒的最大速度和最终速度的大小。,Vm =8m/s V终 = 2m/s,若从金属导体ab从静止下落到接通电键K的时间间隔为t,ab棒以后的运动情况有几种可能？试用v-t图象描述。,想一想：,mg,F,3稳定后的力学规律与能量转化规律,受力平衡,功率平衡,
