江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案:电磁感应中的力学问题导学目标 1.会分析计算电磁感应中的安培力参与的导体的运动及平衡问题. 典例剖析【例 1】 如图 5 甲所示,两根足够长的直金属导轨 MN、PQ 平行放置在倾角为 θ 的绝缘斜面上,两导轨间距为 L.M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻.一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让 ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由 b 向 a 方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图.(2)在加速下滑过程中,当 ab 杆的速度大小为 v 时,求此时 ab 杆中的电流及其加速度的大小.(3)求在下滑过程中,ab 杆可以达到的速度最大值.跟踪训练 1 如图所示是磁悬浮列车运行原理模型.两根平行直导轨间距为 L,磁场磁感应强度 B1=B2,方向相反,并且以速度 v 同时沿直导轨向右匀速运动.导轨上金属框边长为 L,电阻为 R,运动时受到的阻力为 Ff,则金属框运动的最大速度表达式为( )A.vm= B.vm=C.vm= D.vm=例 2 如图所示,空间存在竖直向上、磁感应强度 B=1 T 的匀强磁场,ab、cd 是相互平行间距 L=1 m 的长直导轨,它们处在同一水平面内,左边通过金属杆 ac 相连.质量 m=1 kg 的导体棒 MN 水平放置在导轨上,已知 MN 与 ac 的总电阻 R=0.2 Ω,其他电阻不计.导体棒 MN 通过不可伸长的细线经光滑定滑轮与质量也为 m 的重物相连,现将重物由静止状态释放后与导体棒 MN 一起运动,并始终保持导体棒与导轨接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数 μ=0.5,其他摩擦不计,导轨足够长,重物离地面足够高,重力加速度 g取 10 m/s2.(1)请定性说明:导体棒 MN 在达到匀速运动前,速度和加速度是如何变化的?达到匀速运动时 MN 受到的哪些力的合力为零?并定性画出棒从静止至匀速运动的过程中所受的安培力大小随时间变化的图象 (不需说明理由及计算达到匀速运动的时间);(2)若已知重物下降高度 h=2 m 时,导体棒恰好开始做匀速运动,在此过程中 ac 边产生的焦耳热 Q=3 1J,求导体棒 MN 的电阻值 r.跟踪训练 2 如图所示,电阻为 R,其他电阻均可忽略,ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒,质量为 m,棒...