选修3-2《5电磁感应现象的两类情况》优质课教案下载

选修3-2《5电磁感应现象的两类情况》最新教案优质课下载

例题3 .（多）如图所示，两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上.滑动变阻器接入电路的电阻值为R(最大阻值足够大)，导轨的宽度L＝0.5 m，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B＝1 T.内阻r＝1 Ω的金属杆在F＝5 N的水平恒力作用下由静止开始运动.经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度vm，不计导轨电阻，则有(　　)

A.R越小，vm越大

B.金属杆的最大速度大于或等于20 m/s

C.金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能

D.金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率ve与恒力F成正比

例题4. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中，两根电阻都为R＝2 Ω、质量都为m＝0.2 kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6 m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8 m.先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动，两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好(取重力加速度g＝10 m/s2)，求：

(1)金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；

(2)金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；

(3)两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.

变式训练

1.（单）如图所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0＝3 m/s进入匀强磁场时开始计时t＝0，此时线框中感应电动势为1 V，在t＝3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v－t图象如图(b)所示，那么(　　)

A.线框右侧边两端MN间的电压为0.25 V

B.恒力F的大小为0.5 N

C.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度大小为3 m/s

D.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度大小为1 m/s

2.如图甲所示，空间存在一宽度为2L的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m＝1 kg、电阻R＝4 Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0＝4 m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时．

(1)求匀强磁场的磁感应强度B；

(2)求线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；

(3)判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由．

3. （多选）如图所示，正方形金属线框abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为R.在线框的下方有一匀强磁场，MN和M′N′是磁场的水平边界，并与bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v－t图象，图中字母均为已知量.重力加速度为g，不计空气阻力.下列说法正确的是(　　)

A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B.金属线框的边长为v1(t2－t1)

C.磁场的磁感应强度为

D.金属线框在0～t4的时间内所产生的热量为2mgv1(t2－t1)＋m(v－v)

4. 小明设计的电磁健身器的简化装置如图15所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻.在导轨间长d＝0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T.质量m＝4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连.CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24 m.一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直.当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求：