高考物理二轮复习专题：电磁感应双杆问题导学案.docx

无外力等距双杆模型导学案模型探究： 棒1和棒2质量为m1、m2,电阻分别为R1、R2的两根导棒跨放在水平光滑的平行等间距导轨上，整个装置位于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，某时刻2棒获得一个向右的速度v0，导棒与导轨垂直且接触良好。试讨论：1 电路特点：哪根棒充当电源？棒1如何运动？电动势方向呢？2电流特点：E1= ，E2= ，E总= ， I= 电流的变化情况： 3两棒的运动情况安培力大小：F安= 画出v-t图象。4三个规律(1)动量定理： (2)动量守恒： (3)能量转化规律：系统机械能的减小量等于内能的增量。 两棒产生焦耳热之比： 基础应用：例题1.如图所示，金属杆a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平部分导轨上原来放有一金属杆b，已知a杆的质量ma=m,b杆的质量为mb=，水平导轨足够长，不计摩擦，求：（1）a和b的最终速度分别是多少？（2）整个过程中回路释放的电能是多少？（3）若已知a、b杆的电阻之比RaRb=34，其余电阻不计，整个过程中a、b上产生的焦耳热分别是多少？ 巩固深化：例题2. 2018·天津卷真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直、长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m。列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。(1)要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；(2)求刚接通电源时列车加速度a的大小；(3)列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。若某时刻列车的速度为v0，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？ 课堂小结：1、在分析双杆切割磁感线产生的感应电动势时，要注意若是同向，回路的电动势是二者相加，反之二者相减。2、要对导体杆进行两种分析，一是正确的受力分析；二是正确的进行运动情况分析。这两步是正确选用物理规律基础。3、合理选用物理规律，包括力的平衡条件、动能定理、动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律、欧姆定律、焦耳定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律等。课后作业：1.模型如图：2号棒没有了v0 ，但受到了一个F的水平拉力。思考以下问题。(1).电路特点(2).电流特点(3).作出v-t图2.（多选）（2019·高考全国卷）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上t0时，棒ab以初速度v0向右滑动运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示下列图象中可能正确的是（）3.两足够长且不计电阻的光滑金属轨道如图甲所示放置，间距为d1 m，在左端弧形轨道部分高h1.25 m处放置一金属杆a，弧形轨道与平直轨道的连接处光滑无摩擦，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆a、b的电阻分别为Ra2 、Rb5 ，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2 T现杆b以初速度大小v05 m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a由静止滑到水平轨道的过程中，通过杆b的平均电流为0.3 A；从a下滑到水平轨道时开始计时，a、b运动的速度时间图象如图乙所示（以a运动方向为正方向），其中ma2 kg，mb1 kg，g10 m/s2，求：