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(共30张PPT)
梁宁 内蒙古师范大学
专题：电磁感应中的单杆问题
（含容电路）
人教版(2019年)高中物理选择性必修第二册
第二章 电磁感应
物理也疯狂
目录
放电式
无外力充电式
01.
02.
有外力充电式
02.
放电式
01.
1．电路：电容器放电，相当于电源；导体棒受安培力而运动.
3．加速度特点：加速度随着速度的减小而减小。
4．最终状态：匀速。此时BLv=UC，I=0.
2．电流：
v
t
O
vm
电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始运动，同时阻碍放电，导致电流减小，直至电流为零，此时Uc=BLv.
放电式
01.
5．最大速度vm
电容器充电量：
v
t
O
vm
放电结束时电量：
电容器放电电量：
对杆应用动量定理：
放电式
01.
6．达最大速度过程中的两个关系
安培力对导体棒的冲量：
安培力对导体棒做的功：
7.电容器的部分电场能转化为电阻的电热和导体杆的动能：
放电式
01.

【参考答案】AD
放电式
01.

放电式
01.
【解析】

无外力充电式
02.
1．电路：导体棒相当于电源，电容器被充电。
2．电流特点：有I感，电容器被充电，UC渐大。
3．运动特点：a渐小的减速运动。
4．最终特征：
匀速运动
v0
v
O
t
v
当Blv=UC时，I=0， F安=0，棒匀速运动。
I感渐小
v0
无外力充电式
02.
5．最终速度
电容器充电量：
对杆应用动量定理：
v0
6. 能量：导体杆的部分动能转化为电阻的电热和电容器的电场能：
无外力充电式
02.
【参考答案】C

无外力充电式
02.

有外力充电式
03.
1.电路：导体为电源，电容器被充电，瞬间有Uc=BLv


F
O
t
v
有外力充电式
03.
F做的功一部分转化为杆的动能，一部分转化为电容器的电场能：
导体棒克服安培力做的功等于电容器储存的电能：
F
有外力充电式
03.
恒力的提供方式不同
导轨不光滑
F
其他变式
有外力充电式
03.
【参考答案】B

有外力充电式
03.

配套习题
04.
【参考答案】BC

配套习题
04.

配套习题
04.

配套习题
04.
【参考答案】BC

配套习题
04.

配套习题
04.

配套习题
04.
【参考答案】A

配套习题
04.

配套习题
04.
D．由于导体棒做匀速运动则F = F安 = BIL
由选项A可知流过导体棒的电流I恒定，但L与t成正比，
则F为变力，再根据力做功的功率公式P = Fv
可看出F为变力，v不变则功率P随力F变化而变化；D错误；故选A。
配套习题
04.
【参考答案】BD
（2024·海南·高考）（多选）两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L = 1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值R = 0.02Ω的电阻和C = 1F的电容器，整个装置处于B = 0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m1 = 0.8kg，m2 = 0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为x0 = 4.32m处在一个大小F = 4.64N，方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，g = 10m/s2（ ）
A．ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44s
B．ab从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为0.78J
C．两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s
D．两棒第一次碰撞后瞬间，cd的速度大小为8.4m/s
配套习题
04.

配套习题
04.

配套习题
04.

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