高中物理 第四章第五節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修32

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1、第五節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第五節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第四章電磁感應(yīng)第四章電磁感應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道感生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念知道產(chǎn)生感生電動(dòng)知道感生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念知道產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是感生電場(chǎng)的作用，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電勢(shì)的非靜電力是感生電場(chǎng)的作用，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)力與洛倫茲力有關(guān)2會(huì)用楞次定律判斷感生電場(chǎng)的方向，用左手定則判斷洛會(huì)用楞次定律判斷感生電場(chǎng)的方向，用左手定則判斷洛倫茲力的方向倫茲力的方向3知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵守能量守恒定律知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵守能量守恒定律新 知 初 探 自 主 學(xué) 習(xí)新 知 初 探 自 主 學(xué) 習(xí)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

2、中的感生電場(chǎng)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)自主探究自主探究如圖所示，靜止于磁場(chǎng)中的線圈，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化時(shí)，線圈如圖所示，靜止于磁場(chǎng)中的線圈，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化時(shí)，線圈中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流試思考下列問(wèn)題：中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流試思考下列問(wèn)題：(1)什么力使電荷發(fā)生了定向移動(dòng)？什么力使電荷發(fā)生了定向移動(dòng)？(2)感生電場(chǎng)的方向如何判斷？感生電場(chǎng)的方向如何判斷？(3)電動(dòng)勢(shì)的大小如何計(jì)算？電動(dòng)勢(shì)的大小如何計(jì)算？提示：提示：(1)變化的磁場(chǎng)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，電荷在感生電變化的磁場(chǎng)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，電荷在感生電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)(2)感生電場(chǎng)與感應(yīng)電流方向相同，用楞次定律判定感生

3、電場(chǎng)與感應(yīng)電流方向相同，用楞次定律判定(3)法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律成功發(fā)現(xiàn)成功發(fā)現(xiàn)1感生電場(chǎng)：感生電場(chǎng)：變化的變化的_在周圍空間激發(fā)的電場(chǎng)方向用在周圍空間激發(fā)的電場(chǎng)方向用_定律判定定律判定2感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)(1)定義：由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)定義：由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2)大小：大?。篍 _.(3)方向：用方向：用_判定判定磁場(chǎng)磁場(chǎng)楞次楞次楞次定律楞次定律二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力自主探究自主探究如圖所示，導(dǎo)體棒如圖所示，導(dǎo)體棒CD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速運(yùn)動(dòng)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速運(yùn)動(dòng)(1)自由電荷隨導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，將受到什么力？大致沿什么自由電荷

4、隨導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，將受到什么力？大致沿什么方向？方向？(2)導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否也會(huì)沿著導(dǎo)體棒一導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否也會(huì)沿著導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去？為什么？直運(yùn)動(dòng)下去？為什么？(3)導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？如果用導(dǎo)線把導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到兩端連到一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中的電流是沿什么方向？一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中的電流是沿什么方向？提示：提示：(1)自由電荷受洛倫茲力，方向大致指向自由電荷受洛倫茲力，方向大致指向C端端(2)不會(huì)隨自由電荷的移動(dòng)，在不會(huì)隨自由電荷的移動(dòng)，在C、D兩端積累了電荷，兩端積累了電荷，因此自由電荷在向因此自由電荷在向C端運(yùn)動(dòng)的過(guò)

5、程中，既受洛倫茲力，又受端運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，既受洛倫茲力，又受電場(chǎng)力，當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)，自由電荷停止向電場(chǎng)力，當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)，自由電荷停止向C端端移動(dòng)移動(dòng)(3)C端電勢(shì)高如果用導(dǎo)線與用電器相連，導(dǎo)體棒中的電流端電勢(shì)高如果用導(dǎo)線與用電器相連，導(dǎo)體棒中的電流方向?yàn)閺姆较驗(yàn)閺腄到到C.洛倫茲力洛倫茲力洛倫茲力洛倫茲力BLv右手定則右手定則要 點(diǎn) 探 究 講 練 互 動(dòng)要 點(diǎn) 探 究 講 練 互 動(dòng)要點(diǎn)一要點(diǎn)一對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的理解對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的理解1對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)的理解對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)的理解(1)產(chǎn)生：磁感應(yīng)強(qiáng)度變化產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)產(chǎn)生：磁感應(yīng)強(qiáng)度變化產(chǎn)生的電

6、動(dòng)勢(shì)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，線圈中的自由電荷受到感生電場(chǎng)力作用定向移生感生電場(chǎng)，線圈中的自由電荷受到感生電場(chǎng)力作用定向移動(dòng)形成的動(dòng)形成的(2)感生電場(chǎng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)感生電場(chǎng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)感生電場(chǎng)是一種渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的感生電場(chǎng)是一種渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的感生電場(chǎng)的產(chǎn)生跟空間中是否存在閉合電路無(wú)關(guān)感生電場(chǎng)的產(chǎn)生跟空間中是否存在閉合電路無(wú)關(guān)感生電場(chǎng)的方向根據(jù)閉合電路感生電場(chǎng)的方向根據(jù)閉合電路(或假想的閉合電路或假想的閉合電路)中感應(yīng)中感應(yīng)電流的方向確定電流的方向確定2對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的理解對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的理解 (1)產(chǎn)生：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是由于自由電荷受產(chǎn)生：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是由于自由電

7、荷受到洛倫茲力的作用而定向移動(dòng)，沿導(dǎo)體的分力使電子沿導(dǎo)體到洛倫茲力的作用而定向移動(dòng)，沿導(dǎo)體的分力使電子沿導(dǎo)體向下運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體下端出現(xiàn)過(guò)剩負(fù)電荷，導(dǎo)體上端出現(xiàn)過(guò)剩向下運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體下端出現(xiàn)過(guò)剩負(fù)電荷，導(dǎo)體上端出現(xiàn)過(guò)剩的正電荷，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源如圖所示的正電荷，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源如圖所示(2)洛倫茲力不做功，洛倫茲力的分力洛倫茲力不做功，洛倫茲力的分力F1做正功，另一個(gè)分做正功，另一個(gè)分力力F2做負(fù)功，可以證明做功的代數(shù)和為做負(fù)功，可以證明做功的代數(shù)和為0，洛倫茲力只是起，洛倫茲力只是起轉(zhuǎn)化能量的作用轉(zhuǎn)化能量的作用3感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的比較感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的比較感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

8、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因磁場(chǎng)的變化磁場(chǎng)的變化導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)移動(dòng)電荷移動(dòng)電荷的非靜電的非靜電力力感生電場(chǎng)對(duì)自由電感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力荷的電場(chǎng)力導(dǎo)體中自由電荷所受洛導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力力路中相當(dāng)路中相當(dāng)于電源的于電源的部分部分處于變化磁場(chǎng)中的處于變化磁場(chǎng)中的線圈部分線圈部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體體 如圖所示的是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽，槽如圖所示的是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，

9、讓它獲得一初速度帶正電小球放在槽中，讓它獲得一初速度v0，與此同時(shí)，有，與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)玻璃圓環(huán)形小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面，一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)玻璃圓環(huán)形小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下設(shè)小球在磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變，則()A小球受到的向心力大小不變小球受到的向心力大小不變B小球受到的向心力大小不斷增大小球受到的向心力大小不斷增大C磁場(chǎng)力對(duì)小球做了功磁場(chǎng)力對(duì)小球做了功D小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析：

10、解答本題時(shí)可按以下思路分析：【解析解析】當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，將產(chǎn)生一恒定當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，將產(chǎn)生一恒定的感生電場(chǎng)，由楞次定律知，電場(chǎng)方向和小球初速度方向相的感生電場(chǎng)，由楞次定律知，電場(chǎng)方向和小球初速度方向相同，因小球帶正電，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球速度逐漸增同，因小球帶正電，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球速度逐漸增大，向心力也隨著增大，故大，向心力也隨著增大，故A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B正確；洛倫茲力對(duì)運(yùn)正確；洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，故動(dòng)電荷不做功，故C錯(cuò)誤；帶電小球所受洛倫茲力錯(cuò)誤；帶電小球所受洛倫茲力FqBv，隨著速率的增大而增大，同時(shí)隨著速率的增大而增大，同時(shí)Bt，則，則F和和t

11、不成正比，故不成正比，故D錯(cuò)誤故選錯(cuò)誤故選B.【答案答案】B【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】解題的關(guān)鍵是由楞次定律判斷感生電場(chǎng)方向解題的關(guān)鍵是由楞次定律判斷感生電場(chǎng)方向和確定該電場(chǎng)力對(duì)小球的做功情況和確定該電場(chǎng)力對(duì)小球的做功情況跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是()A動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是洛倫茲力對(duì)導(dǎo)體中自由電荷做功而引起的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是洛倫茲力對(duì)導(dǎo)體中自由電荷做功而引起的B因?yàn)槁鍌惼澚?duì)運(yùn)動(dòng)電荷始終不做功，所以動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)因?yàn)槁鍌惼澚?duì)運(yùn)動(dòng)電荷始終不做功，所以動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與洛倫茲力無(wú)關(guān)與洛倫茲力無(wú)關(guān)C感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)激發(fā)而產(chǎn)生的感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)激發(fā)而產(chǎn)生的D感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律和

12、安培定則來(lái)判定感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律和安培定則來(lái)判定解析：選解析：選CD.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力做功動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力做功引起的，但洛倫茲力對(duì)自由電荷所做的總功仍為零，選項(xiàng)引起的，但洛倫茲力對(duì)自由電荷所做的總功仍為零，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由麥克斯韋電磁理論知，錯(cuò)誤；由麥克斯韋電磁理論知，C正確，感生電場(chǎng)的產(chǎn)生正確，感生電場(chǎng)的產(chǎn)生也是符合電磁感應(yīng)原理的，也是符合電磁感應(yīng)原理的，D正確故選正確故選CD.要點(diǎn)二要點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1通過(guò)導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，所通過(guò)導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)

13、問(wèn)題往往與力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，處理此類問(wèn)題以電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，處理此類問(wèn)題的基本方法是：的基本方法是：(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向和方向(2)求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向(3)分析研究導(dǎo)體受力情況分析研究導(dǎo)體受力情況(包括安培力包括安培力)(4)列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解 如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)體如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)體MN、PQ平平行放置在傾角為行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).M

14、、P兩點(diǎn)兩點(diǎn)間接有阻值為間接有阻值為R的電阻一根質(zhì)量為的電阻一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿的均勻直金屬桿ab放放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下導(dǎo)軌和金屬桿的電的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略讓阻可忽略讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦(1)由由b向向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出ab桿桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；下滑過(guò)程中

15、某時(shí)刻的受力示意圖；(2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??；桿中的電流及其加速度的大??；(3)求在下滑過(guò)程中，求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的最大速度桿可以達(dá)到的最大速度【答案答案】見解析見解析【方法總結(jié)方法總結(jié)】對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體在安培力及其對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體在安培力及其他力共同作用下運(yùn)動(dòng)，最終趨于一穩(wěn)定狀態(tài)的問(wèn)題，利用好他力共同作用下運(yùn)動(dòng)，最終趨于一穩(wěn)定狀態(tài)的問(wèn)題，利用好導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的平衡方程，往往是解答該類問(wèn)題的突導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的平衡方程，往往是解答該類問(wèn)題的突破口破口A如果

16、如果B變大，變大，vm將變大將變大B如果如果變大，變大，vm將變大將變大C如果如果R變大，變大，vm將變大將變大D如果如果m變小，變小，vm將變大將變大【解析解析】01 s內(nèi)內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，排除方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍懦鼳、C選項(xiàng)；選項(xiàng)；2 s3 s內(nèi)，內(nèi)，B垂直紙垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫樏嫦蛲饩鶆蛟龃?，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，排除時(shí)針?lè)较?，排除B選項(xiàng)，故選選項(xiàng)，故選D.

17、【答案答案】D【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】解決這類問(wèn)題時(shí)，一般采取排除法根據(jù)物解決這類問(wèn)題時(shí)，一般采取排除法根據(jù)物理量的方向理量的方向(正、負(fù)正、負(fù))判斷較為簡(jiǎn)單判斷較為簡(jiǎn)單跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾热鐖D所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹闉?a，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.一邊長(zhǎng)為一邊長(zhǎng)為a、電阻為、電阻為4R的正方的正方形均勻?qū)Ь€框形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置開始沿水平向右方向以速度從圖示位置開始沿水平向右方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在圖中線框勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在圖中線框A、B兩端電壓兩端電壓UAB與線框與線框移動(dòng)距離移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確

18、的是的關(guān)系圖象正確的是()解析：選解析：選D.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，注意進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，注意UAB是路端電壓，應(yīng)該是電動(dòng)是路端電壓，應(yīng)該是電動(dòng)勢(shì)的四分之三，此時(shí)勢(shì)的四分之三，此時(shí)EBav，所以，所以UAB3Bav/4；完全進(jìn)；完全進(jìn)入后，沒(méi)有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，大小為入后，沒(méi)有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，大小為Bav，穿出，穿出磁場(chǎng)時(shí)電壓應(yīng)該是電動(dòng)勢(shì)的四分之一，磁場(chǎng)時(shí)電壓應(yīng)該是電動(dòng)勢(shì)的四分之一，UABBav/4，方向，方向始終相同，即始終相同，即AB，由以上分析可知，由以上分析可知D正確正確尋 規(guī) 探 法 思 維 啟 迪尋 規(guī) 探 法 思 維 啟 迪電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化【范例范例】(

19、16分分)(2013江蘇啟東中學(xué)高二檢測(cè)江蘇啟東中學(xué)高二檢測(cè))如圖所示，豎直固定如圖所示，豎直固定的光滑的光滑U形金屬導(dǎo)軌形金屬導(dǎo)軌MNOP每米長(zhǎng)度的電阻為每米長(zhǎng)度的電阻為r，MN平行于平行于OP，且相距為，且相距為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直有一質(zhì)量為面垂直有一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的水平金屬桿、電阻不計(jì)的水平金屬桿ab可在導(dǎo)可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好且保持垂直將軌上自由滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好且保持垂直將ab從某一位置由靜止開始釋放后，下滑從某一位置由靜止開始釋放后，下滑h高度時(shí)速度達(dá)到最高度時(shí)速度達(dá)到最大，在此過(guò)程

20、中，電路中產(chǎn)生的熱量為大，在此過(guò)程中，電路中產(chǎn)生的熱量為Q，以后設(shè)法讓桿，以后設(shè)法讓桿ab保持這個(gè)速度勻速下滑，直到離開導(dǎo)軌為止求：保持這個(gè)速度勻速下滑，直到離開導(dǎo)軌為止求：(1)金屬桿勻速下滑時(shí)的速度金屬桿勻速下滑時(shí)的速度(2)勻速下滑過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電流勻速下滑過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電流I與時(shí)間與時(shí)間t的關(guān)系的關(guān)系【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)金屬桿下滑過(guò)程中哪些能量發(fā)生轉(zhuǎn)化；金屬桿下滑過(guò)程中哪些能量發(fā)生轉(zhuǎn)化；(2)金屬桿勻速下滑的條件金屬桿勻速下滑的條件【名師歸納名師歸納】與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，通過(guò)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，通過(guò)克服安培力做功，把機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能克服安培力做功，把機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.克克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能.若電路是純電阻電路，若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的電能將全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的電能將全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.