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昨天有同学让我去给大家分享一下关于电磁感应中的模型,电磁感应中的是高考中 很多压轴题,他都会用电磁感相关的知识,其实除了压轴题之外,好多的选择题也会用到我们电磁感应的模型,那电磁感应的模型呢?有好多种呢,在这里呢今天主要给大家说第一种,我们接着后几期会给大家依次的说完,那这个第一种呢是 电源加一个单棒,再加一个出速度等于零,也就是这样一个简单的模型,这有一个电源,然后呢有一个导体棒,有一个数值向下的磁场, 然后开关闭合之后,这个导体棒就会有一个电流,我们通过简单的左手定格,就能够判断出这个导体棒会向右运动,而我们所要研究的就是这个导体棒在支付的运动过程中,它的运动形式是什么样,它 留过多少电流,或者说在这里边能量的转化是什么样的情况,我们怎么能够把它分析。下面写的是几个简单的公式,第一个是感应电路的欧姆定律,第三个是安培力,然后呢我们研究 电磁感应中的模型,我们基本上会有三个角度,大家以后见到其他的所有的题目,我们按照这三个角度去分析就可以。 第一个我们从动力学就是看一下它为什么会动以及怎么动,第二个我们看一下动量,第三个我们从能量的角度去分析,那我们首先看第一个,我们从动力学角度去分析 导体状在磁场中一旦通电之后,他会受到一个安培力,这个安培力的公式是 f 等于 bil, 大家可以看到这样的式子,然后在这里面我们接着去写电流 等于一总变成大二加小二,这里面大家要格外注意一下这个感应电动式一总是什么意思, 因为在这里边我首先有一个原本的电源锁芯的电动式,然后导体棒在运动的过程中还要切个自然线,要产生一个反向的感应式,所以这个一总应该是等于原本的电动式减掉我新产生的感应式。大家可以去判定一下这个新产生的电动式,它的方向和原来的电动式方向应该是相反, 所以感应电路式的公式就是 blv。 我 们在前面有那大家把这四个公式,我们把它连立,大家就能够得到这样的一个公式,我们能够得出安培力的一个表达式,同样根据牛顿第二定律就能够知道加速度的一个表达式。 大家看到这个加速的表达时,我们能够明显的看出这个物体啊,因为他的安培力是向右,所以他刚开始要做加速,但是随着速度变大,安,呃安培力越来越小,加速度越来越小,所以他做的应该是一个加速的减小的加速,然后当 加速度等于零,也就是 e 等于 b、 l、 v 时,此时加速结束,这也是我最大的速度,那这后面是他的一个 v t 图像,那在这里面呢,大家是很轻松的能够算出这个最大速度是多少,你只要让电路式等于 b l、 v 就 能够求出最大速度。 所以我们从动力学角度,我们能够分析它整体做的是一个加速度减小的加速运动,最后匀速。我们紧接着再从动量的角度去看一下,在这个过程中,安培力对 金属杆它是有一个冲量的,我们根据动量定义和外力的冲量等于这一过程动量的变化量。然后在这里边我们又能注意到 i 乘以等于 t, 应该是等于 q, 所以 我们把这两个式的连力大家就能够导出。在共速之前,这个过程中, 我整个的导体棒它流过的电和量是多少?就是 mv max 比上 b l, 而这个最大速度呢?我们在上面已经求到,如果大家想要求这个最大电和量,我们只需要把最大的速度待在这里,就能够得到一个 m e 比上 b 方 l 方这样的形式。这是我们通过动能定律去求流进导体棒的电和量。 然后最后一个我们还想要知道在这个过程中能量的转化,那在这个过程中能量一定是从电能转化成其他形式,而这个其他形式中包括导磁棒的速度由零变到某一个速度,所以导磁棒增加的动能以及 电阻 r 和电阻小 r 它俩增加的内容。这两部分能量都是由电能提供的,所以在这里边我们想要求一下电流做的功是多少,或者是消耗电能消耗了多少。我们可以用下面的这个式子, 那这就是简单的一个电源加导体棒加一个输出转零。我们剩下的两期视频,我们会说像 电阻加棒或者是电容加棒这样的,大家如果把这个模型能够记得清楚,多去看几遍,那么压轴题对我们来讲,也许我们能够达到一个不错的成绩,我是崔老师,感谢大。

来一道简单的基础单棒,我们看单棒题之前呢,要先了解这类题型,他解析固定的思想和方法是什么。首先第一个方法万古不变,牛二。第二个方法动能定力,还有一个定律常用叫动量。定力还有啥呢?结合动量,这里我们还如果双棒等距的话,用动量守 恒,这是他们常见的物理方法。那这道题呢,统称为有外力,对吧?一个外力 f 去拉着这个导体棒,从速度为零开始加速,然后给了你,当它等于三十二米时,物棒达到了匀速,那扣二一问加速度,问加速度就有一个方法,是不是 牛二问加速度是不是只有一个方法,那是不是就是牛二对倒立棒受力分析啊?力学是一定必不可少的,因为它是光滑,所以没有摩擦力。那当小物块动起来之后,会受个什么力呢?是不是有一个安培力,用右手定则判断电流方向是不是向上,然后再由左手定则我们判断安培力是不是向 左的,所以牛二就好列了。 f 减去 f 等于 m a, 那 这里边的安培力啊,我们要用一个三加一的基础公式给它带进来, f i l, 然后 a 等于 e 呢,等于 b l v, 那这个也叫三加一表达式,但在括号一里呢,我们用不到这个三加一的表达式,为什么?因为他说是不是零时刻,因为零时刻速度为零,咱们就可以直接写 f 等于 m a, 直接给加速度,算出 a 等 于一米每秒方,它比较简单啊,那如果说是某一个时刻给你速度了,这种题型我说一下应该怎么做,那我们就直接把按比例三加一表达式带进去,大家应该都背过这个,也就是 f 减去 b 方 l 方微比二总等于 m a, 对 吧?把任意时刻速度带进去,也可以求加速度 这道题的括号二问,匀速运动时速度大小?想啊,如果速度是匀速的话,那加速度等于多少?匀速时 a 是 不是等于零?那还是根据上面的牛二,我们把 a 等于零是不是带入进去就可以,那我们得到的是就是 f 等于 b 方 l 方 v, 这里叫最大速度 v max 比二总出来了,那 v max 直接写这里的 v max 等于零, 两米每秒,简单吧。括号一,括号二都是拿牛二做题,那这题的括号三呢?它就是我们常见的求发热量问题,注意啊,它问的是不是电阻 r 产生的热量,在这里 r 产生的热量也就是 q r 应该等于 q, 总乘上大 r 比上大 r 加小 r, 这 要知道我们要分个数啊。主要想说的就是我们安培力做功不能用 f 乘 x 那 公式写,因为它是便利做功,咱们 w n 是 不就等于 q 总安培力做功就等于总的发热量,那动能定律也好列,一共有两个力做功外, a y f 做正功, f 乘 x 减去安培力做的功,是不是就是 q 等于末动能减出动能二分之一 mv 方减量,那直接就可以求出,用这个式的直接可以求出 q, 那 根据 q, 我 们是不可以就知道 q r 的 发热量,那 q r 这道题发热量算出它等于四点五焦耳,我要给这个题再加一个问啊,括号四一般还会涉及一个什么问题呢?电赫量问题, 那这个 q 我 们常用常用,常用的方法啊,它也有一个三加一公式, q 基本公式 q 等于 i t, 对 吧?这里的 e, 它等于用这个公式了啊。 n b 里得是 f, b 得是 t, 然后根据 i 等于一 比二,那这里,在单棒这里,切割这里,我们就可以得到 q 等于 b l x b 二种。你看如果问你 q 的 话,你是不是直接给它秒掉了?那当然还有另一种方法,就是动量定,动量定律。这里啊,我再介绍一下, b i l 乘 t, 用一个比分的形式可以变为 b l q 有 遗忘吗?这些知识点已经挺全了啊,加油,相信自己。

同学们好,电磁感应中的单双棒问题一直是困扰大家的一个重难点内容,今天老师梳理了三种类型,一个视频搞定单双棒问题的列式思路和运动分析。好,我们先来看第一种类型,不含绒的单棒。 第一种情况,哎,有电阻,我们把它记为大 r, 把导体棒电阻记为小 r, 导体光滑,有出速度。 第一步啊,我们先进行力学分析,导体棒向右运动,向右切割磁感线,我们利用我们的右手定则,哎,伸出右手,磁场穿过手心,大拇指方向向右,我们可以判断出电流方向向上,那么导体棒就相当于一个上正下负的电源。我们可以写出此时的 e 等于 b l、 v 好, 有了电动势,那么就有电流 i 等于 e, 比上大 r 加小 r。 通电之后,导体棒有电流,就会受到安培力的作用,我们伸开左手,磁场穿过手心,四指指向电流方向随大拇指向左,随安培力方向向左。并且我们可以把安培力表达式写出来,哎,它等于 bil, 我 们整理上述方程,哎,即可解除。安培力表达式为 b 方 l 方 v 大 r 加小 r。 好, 我们来分析一下,出速度向右,安培力向左。 所以这个导体棒啊,一定做一个减速运动,那么速度减小就意味着电动势在减小,电动势减小就意味着电流在减小,那么电流减小就意味着安培力在减小,那最终它的加速度也会减小,那么最终由安培力产生的加速度 a 也在减小。 所以啊,导体棒做一个加速度减小的减速运动。 好,既然它做的是一个非匀变速直线运动,那我们的牛二就不太好用了,所以我们想到用能量的观点去进行分析。 我们来看能量转化,导体棒的动能在逐渐减小,减小的动能哎,去克服安培力做功,而克服安培力做功,又转化为了整个回路的角尔热,所以对于整个回路而言,产生角尔热刚好等于导体棒动能的变化量,等于二分之一 m 变立方。 接下来我们来分析动量,对于导体棒而言,哎,速度向右,安培力向左,哎,所以是负的 bil 乘以的代替。这个方程呢,老师在电磁感应巧解那期视频中具体讲结果,大家有兴趣可以翻阅一下。 它可以转化为负的 b l sigma i 乘以德特 t 啊,这一项其实就是回路中产生的电和量,最后把它简化为负的 b l q, 根据动量定义,哎,它又等于默动量零,减去出动量 m 为零。 那么最后是电和量的观点,回路中产生的电和量 q, 哎,等于电流乘以时间, 当然这个电流是平均电流,而平均电流的求解,我们可以回到一把哎,除以 r 加小 r, 再乘以 t, 我 们再把一把展开,它等于得的派除以得的 t, 再乘以 t, 再除以大 r 加小, 我们把替代掉,再把它展开,哎,就得到了。最终上面是 b l 乘以德特 x 比上大二加小二啊,这个德特 x 就是 导体棒最终从开始运动到停止左右运动的水平距离。好,我们再看第二种情况, 有电阻,有恒定电源,也有摩擦力,有电源。我们把电源符号标出来啊。一、电流方向顺时针电阻 r, 导体棒电阻小 r, 当给导体棒通向向下的电流之后,哎,这个导体棒的安培力方向,同样我们可以伸出左手来进行判断,此时啊,安培力方向向右,所以这个导体棒会在安培力的作用下开始运动,而它又有摩擦力,哎,所以摩擦力方向 向左开始运动之后,导体棒会产生一个向右的速度 v, 那 这个向右的速度 v 又使得导体棒在向右切割磁感线,我们再次伸出右手,就发现这个导体棒内部会产生一个上正下负的电动势,我们把这个电动势哎叫做一撇, 我们发现这个一和一撇的方向是相反的,所以二者是向后抵消的一个状态。一撇的存在会使得整个回路中的电流啊变形, 但是由于这是一个恒定电源,所以最终这个 e 撇呢,不会增大到和 e 相同,也就是说整个回路中的电流啊,始终是顺时针方向。 我们把 e 撇的表达式写出来,一撇等于 blv, 那 么对于整个回路而言,总变动式就是 e 减一撇, 那总电流 i 呢?是不是就是总变动式? e 减一撇,再除以大 r 加小 r。 有 了电流,我们就可写出安培力表达式 等于 b 乘以 e 减 blv, 除以大 r 加小 r 再乘以 l, 那 么由安培力以及摩擦力产生的合力产生加速度,哎,我们记为安培力减摩擦力 等于 m a。 那 么这种类型如何从能量观点进行分析呢?对于电源而言,它有输出的电能哎,我们来记为 w 电,那输出的电能哎,首先转化为整个回流中的向量热 q, 其次还转化为了导体棒的动能,所以我们加上二分之一 mv 棒。同时导体棒还要克服 mv 做功,所以再加上 mu g, 再乘以它运动的距离 s, 同样列出动量观点, 我们对导磁棒进行分析,安培力向右,摩擦力向左,哎,所以是正的安培力乘以得它 t, 减去摩擦力乘以得它 t, 等于木动量, mv 减出动量零,同样这个安培力乘以时间,也可以记为是 b l q 电和量关系,哎,和第一种情况类似,接下来我们看第三种情况。好,这里应该是三,发电时有外力,有摩擦,并且这个外力啊,它是一个横力, 那么在外力作用下,导体棒向右运动,向右切割磁感线,跟刚才的分析一样,产生逆时针的电流哎,并且它相当于一个上正下负的电源, 那么有了电流,安培力方向,哎,向左,我们记点翻,并且向右运动,所以摩擦力方向也向左,再有一个小 f, 所以 最终它的立式分析应该是大 f 减去安培力,写成 bil, 再减去摩擦力,没有 mg 等于 ma。 好, 我们补充公式,哎,电动式 e 等于 bilv i 等于一比大二加小二。 代入到上述方程 a 可以 解出 a 的 最终表达式,等于 f 比 m 减去 b 方 l 方 v 比 m 倍的大 r 加小 r, 再减去六 g。 啊,我们可以同样列出能量观点, 外力恒力做正功,做正功的能量转化为整个回路的角尔热,加上克服摩擦力做的功,没有 mg 乘以 s, 再加上导体棒最终的动能二分之一 mv 棒。继续列出动量观点, fd 减 u m g t 再减 b l q 等于 m v。 第二种类型呢,是含绒单棒啊。先看第一种题型,放电时无摩擦, 这个开关 s 先打到一,打到一呢,相当于给这个电容器进行一个充电过程,电容器充满之后,电容器电压继为是 u, 再打到二,哎,这个电容器开始放电,后续是放电过程,那放电过程,哎,它的 u 就 在减小, 产生了电流流过导体棒,哎,导体棒上有电流,就会受到安培力的作用。让我们来分析一下充电过程。我们记这个电源的电动势为 e, 电容的电容为 c, 所以 它充入的电和量 q q 充 可以记为是 e c 放电过程,这个电流方向是一个顺时针方向,导体棒有向下的电流,所以它会在安培力的作用下开始运动,有向右的速度, 有了向右的速度啊,又在向右进行切割,那么切割过程中产生的电动势,哎,上正下负,哎,我们记为是一撇,这个一撇就等于 blv。 由于电容在不断的放点,哎,所以它两个的 u 啊在不断减省,而导体棒在做加速运动,哎,所以一撇在逐渐增大,那么最终二者达到一个稳态,哎,这个 u 等于一撇,就等于 blv, 所以最终稳态之后,由于导铁棒两边的电压和电容电压是相等,所以这个回路中啊,没有电流,没有电流,也就没有了安培力,那么这个导铁棒就做匀速直线运动,所以它的稳态 是匀速直线运动,那么最终达到稳态之后,电容的电和量 q 平等于 a, c 乘以 u, 也就等于 c 乘以 b l v, 那么它电和量的变化量则是 q, 哎,就等于刚开始的 q 冲,再减去 q 平,就等于 c e 减去 c b l v。 那 么此时我们从度量观点进行研究, 刚好 an 赔率的冲量为正哎,所以写成 f an 哎,乘以时间的得 t。 这项呢,可以根据之前的方式改写为 b l q 等于末动量减出动量, 而这个中间的小 q 啊,就是整个回路中变换变量哎,它就是我们刚才求出的这个 q。 最后我们从能量观点分析,安培力做正功转化为导体棒的动能,即为安培力做功 w 安哎,因为它不是一个恒力,所以我们不能写成安培力乘以距离的这种形式,等于默动能,减出动能也就二分之一。 第二种充电式无摩擦。刚开始呢,哎,这电容啊,是没有电和量的,你说它两个的 u 啊,初状态等于零, 那么导体棒在向右运动的过程中,哎切割磁感线产生感应电流,这产生的感应电流会逐渐的给这个电容进行一个充电,那么导体棒切割哎产生电动式方向上正下负电流方向逆时针 给电容不断充电的时候,电容上正下负退了电压之后,我们发现电容的电压哎和导体棒切割磁感线时产生的电动式方向相反。而导体棒呢,又由于受到向左的安培力哎,所以它的速度在不断减小, 最终二者达到一个稳定的状态。也就是当电容两段的电压刚好等于导体棒切割磁感线时产生的运动势的时候,整个回路中没有感应电流,也就没有了安培率,这导体棒就做匀速直线运动,所以最终的稳态哎,电容两段电压刚好也等于 b l b, 由于电容器刚开始是没有电和量,所以它最终的电和量 q 就 等于 c, u 就 等于 c b l v 好, 我们可以列出它一个动量关系, 于到地方而言,它的安培力冲量向左,哎,与速度方向相反,所以是负的。 b i l q 等于 mv 减 mv 零, 我们把这个式子整理之后即可得到 v 等于 m 为零, m 加 c 一 方 l 方。 第三种充电式,无摩擦无电阻。注意,这是一个前提条件,我们在高中阶段啊,无法研究有电阻的情况,所以我们此时把这个电阻给它忽略掉啊。 r 等于零,并且有外力作用。那么实际导体棒在切割磁感线的时候产生感应电流, 感应电流呢?给电容进行一个充电,但是由于电阻啊非常小,所以这个电流啊无穷大,所以在这个充电过程中,我们的理想化为电容器里面的电压 u 啊,始终等于导体棒的电阻是一。 当然了,实际情况这个 u 会比 e 有 一定的滞后性,但我们现在把它理想化模型就可以。所以 u 等于 e 等于 b l。 那 么对于老铁棒而言,横定外力向右,同样外力是横定的 安排力向左,所以我们写出 f 减去 b i l 等于 a 哎,那我们发现 i 等于得个 q 除以得个 t, 而这个等式 q 哎代表的是整个回路中的电和量变化量刚好对应的是电容充电的电和量,所以给它记为是 c u 比上,而 u 又等于 b l v 哎,所以我们最终写为 c b l v。 注意这个题, 而这个 v 轴的导体刚好是加速度,所以我们最终写为 c b l a, 我 们把这个值代入到刚才的这个表达式中,哎,即可解得加速度。 a 的 大小等于 f b m 加 c b 方 l 方, 我们惊奇的发现, f 横定的情况下, m 一定,整个分式也一定,所以这个加速度是横定的,所以啊,这个导体棒会做一个匀加速直线运动。 第三个类型啊,双棒问题,第一种是等间距,无外力,并且无摩擦。那么对于双棒问题啊,大家一定要注意,由于两棒同时在运动,同时在切割,所以我们一定要判断清楚电流的方向,看一下两个导铁棒的电流方向是否一致,如果一致,那么两个棒产生的运动式是叠加状态, 如果电流方向相反,那么两个棒产生电动势是抵消的状态。好,先看第一种情况,给二号导体棒一个向右的速度,之后二号导体棒向右切割,哎产生一个向下的电流,那么一号导体棒有一个向上的电流,那么他产生的安培力方向向右, 二号导体棒安培力方向向左,所以对二棒来说,他做的是一个减速运动,而一棒做的是一个加速, 由于二棒的速度比较快,所以整个回路中的电流由二棒主导,所以我们最终哎把 e 写为,应该是 e, 二减去 e, 分 别展开之后写为 b l v, 二减去 b l v e, 这里的 v 二指的是二棒速度, v 一 指的是一棒速度,那么电流可以记为 b l v 二减 b l v 一, 再除以电流中的总电阻而走。那么这种情况它的稳态是什么呀?它的稳态,它也是双棒。最后供速。 好,我们列出动量观点出状态,整个系统动量只有二棒有速度,所以记为 m v。 零 末状态一二棒均有向右的速度,所以即为是 m v 一 加 m v 二,而由于双棒的速度相等,哎,所以这个 v 一 啊等于 v 二。好。再看能量观点, 初值状态,整个系统只有二棒有动能,最终呢,一号棒和二号棒均有动能,并且整个回路中有电流产生了交而热,所以它的能量守恒应该是出动能二分之二微力方转化为了二者的物动能二分之一 mv 一 方加二分之一 mv 二方再加回路中产生的焦耳热 q。 再看第二个小题型,等间距有外力并且无摩擦,那么在这个恒定外力的情况下, 我们对整个系统进行分析。和刚才的分析速度一样,二号棒先开始运动,一号棒呢,在安培力作用下后开始运动,所以二号棒速度要更快一些。所以同样电源路中的总电动势 e 还是等于 b l v 二减去 b l v 一。 有了电动势,我们撇出电流 i 等于 b l v 二减 b l v 一 除以而总对于一号棒, 哎,由安培力来提供加速度,把它记为 m a 一。 对于二号棒,由外力减去安培力来提供加速度,等于 m a 二。双棒达到稳态的时候, a 一 等于 a 二, 并且二号棒的速度减去一号棒的速度,哎,这个速度差值是一个定值,所以最终的电动势为定值,电流为定值,所以安培力横定, 那么此时双棒一起匀加速 好。上述的运动学分析和力学分析能够帮助大家更好的理解单双棒的问题,在考场上没有思路的时候,哎,大家回忆一下今天的一个分析过程和推导过程,根据题目的实际情景,哎进行相应的列式,千万不要直接套用。好,关注我,物理不迷路。

这是什么公式?法拉蒂电磁感应定律公式。这是什么公式?导向平动切割磁感线时产生的动声电动式的表达式。这是什么公式? 导向转动切割磁感线时产生的动声电动式的表达式。这是什么公式? 线圈转动切割磁感线时产生的电动式与 t 的 表达式。一共四个公式,您认出了几个?

同学们,今天呢,我们说一下电磁感应的第四个模型,电磁感应的第四个模型呢是电容加上一个单棒,加上一个出速度等于零,也就是导电方式有出速度的。在这里边我的电容的初使的电盒是零,也就是是一个电压为零的状态。 我们首先从动力学的角度去分析一下,我们看一下这个导体泵在运动的过程中,他会受到一个什么样的力,导体泵在运动的过程中,他本身要产生一个电刹,所以要给电容器充电, 然后在充电的过程中,在这个电路中是有电和电感一共的,在这里面大家要注意,这里是有电流,那有电流磁场,这里面会受到一个安培力 f i 等于 bil。 在 这里边电流的产生是因为电流中有电流势,而在这里边刀切割切割磁感应线会产生一个感应式,感应式是 brv, 然后导体放在一路的过程中给电容器充电,电容器也要产生一个电磁场,所以在这里面整个电路的总的电路式应该是高低器的四 a 的 电路式,减去电容器两侧的电场,所以呢电容就等于 总共的电动式,比上这个电动的等效电,这个等效的电阻因为有导极化的电阻,还有电热器,它本身也有一个电阻,那我们在这里面我们只是定性去分析一下,定性去分析我们会发现,随着导极化在向右的过程中,它的安培力是一个向左的安培力 在这过程中速度变小,然后随着充电呢,电容器两个的电势差会变大,所以我们会发现在整个的过程中,我的整个电路的电路是要变小的,所以就会产生一个结果,在这过程中安培力会变小,那高铁棒的安培力会变小,它的加速度会变小, 所以整个的这个运动是一个加速度减小的减速运动,加速减小的,随着加速速度的不断的变小,我们的导体棒的两边的电扇变小,那导体棒两端的感应都是变小, 当感应式和电容器两段的电差相等时,那这个电路中这是一个等式体,所以不再有电流声向移动,此时电流为零,导体棒也不在手里,所以它应该是个匀速,所以导体棒它的一个运动状态应该是一个加速减小的减速最终是匀速, 这是关于导体泵的一个运动的情况。然后我们再看一下,用动量的角度去分析一下,整个这过程中导体泵会受到一个安培力,根据动量定律,安培力的充量应该等于动量的变化量,默速 减掉默动量,减掉出动量。然后在这时候我们还知道这个平均的感应电流乘以的量,而这个电流恰好是给电容器充量的量,所以等于电容器两个电和量的变化情况。 最终的速度,导气泵的速度是 v 一, 那么导气泵两个的改动的是求 b l v 一, 而 b l v 一 最终和电容器两端的电是插起来,所以 b l v 一 等于 du。 然后我们把这个计算过程给大家写在这儿,这个可能有点复杂, 我们把这个计算过程一步步的写下来,那 q 等于 c 乘 du, 然后 du 又变成了 b l v 一, 那在这过程中我们会知道最终的 v 一 解的应该是 mv 零比上一个 m 加上 b 方 l 放 v, 这也就是我这个导体状在这个磁场运动的过程中,它最终能够达到的速度。同理我们把飞机再带回来,我们就能够知道在这个过程中流过导体状的电流量就是这个 q, 这是我们的动量分析,这一步相对来说是有一点难的,所以关于电磁气的这一部分呢,大家可以反复的自己去推导两遍,推导两遍之后你就能够知道这个原理。 最后呢,我们再看一下能量分析,那这个能量分析无非是之前的能量和支付的能量相等,那对于之前来讲,导体棒是有动能的,之后呢,导体棒依然有动能,那同时电热水器充电了,本身它要有一个电使用, 而且在这个过程中,因为有电流流过导体棒,那导体棒还要产生一个电热,所以之前的能量和支付的每一部分能量之合相等,我们用能量守恒去考虑这件事情,那就能够得到二分之一 m 为零方,等于二分之一 m 为一方,加上一个导体棒产生的电热,这是能量分析。

第十四点,某小组制作储容器电压,电和电压的关系,所以这个地方很简单,就是一个电容器, q 等于 c u 这个地方我们把它变形一下, q 等于 k 分 之一 u, 所以 c 和 k 分 之一啊,是一样的, 也就是它就是一个电容等于 k 分 之一的电容器。 三个触点足够长,水平面电阻不计间距 l 数字向下 b 正向 m 接入成 r e 内阻不计定值。电阻 r 进行是个 j a j a, 那 么电流这样流, 所以安培力向右向右加速,有向右的速度,就会有电动式 b l v v 增大, b l v 增大, b l v 增大到和一相等的时候,就没有电流了,就没有 bil, 加速度就为零了,就匀速。我们假设匀速的速度是为零,所以匀速的时候 b l v 零就等于这个一 电容十一,所以匀速的速度就出来了呀。一、除以 b l 匀速以后, t 一 时刻切换开关,连 b 或 c 接触良好,忽略摩擦。第一问, t 零时刻,最开始的时候加速度,最开始的时候这个 v 啊仍然为零, 所以 bilv 开始的时候仍然为零,所以开始的时候 e 就 等于 i 小 r i 呢? e 除以小 r, 所以 bil 有 了之后,再除以 m, 就是 加速度呀。 b i s e 除以 r l 除以 m。 第二个 t 时刻开关接 b, 接这个电容,接电容,那么相当于就是这个导体棒给这个电容充电,电流怎么流?向上这样扭过来, 所以上极板在正点,下极板在负点,那么它的干培力呢?向左接入前电压为零,所以接入前 q 零等于零,没有电压,电压为 u 零的时候,那电压呢? c 与零, c 等于 k 分 之一,所以这个地方相当于电容器充电,充了这么多电耗量,那也就是这个电路里面转移的电耗量就差此时电流不为零,电流不为零,那么阿培力不为零,加速度不为零,所以速度呢?还在变化,还没有匀速, 要我们求这个速度,求速度,我们又知道转移到电和量,所以很显然就是对这个导极棒列一个动量定律就可以了。那我们就假设这个时候是 v 零啊,向右边跑跑也是 v, 从 v 零到 v 列动量定律,我们取向右为正半 向量, e 向左垂直负的冲量等于动量变化量。左边 b l i 对 时间方向求和,就是转移到 q 啊,转移到 q 就是 u 零除以 k 等于右边 m 除过来是 v 减 v 零, v 零挪过来,那 v 零在这里有 e 除以 b l, 这就是 v 第三位 t 一 时刻开关接 c, 接 c 就 接这个定值电阻,让我们求从最开始到最后停止停止下来。这个整个过程里面,导体棒这个小 r 产生了较弱,那这就很显然就要分段了嘛,分 s j v 和 s j c 分 别来考虑嘛。 s j k 的 时候,这个产生的焦耳热等于多少呀?是不刚好就是二分之一 mv 零方啊,哎,这个模型里面这个能量关系都知道吧,产生的焦耳热和这个动能是一样的 好,怎么写的呢?就是这个 e q 啊, e q 就是 电源产生的能量去到哪里呢?增加动能二分之一 m v 零方, v 零在这里有啊,平方就是 b 方, l 方,再加上 r 产生的交角热,小 r 产生交角热叫 q 一 吧, 就这个模型里面,它和它其实是一样的,各占它的一半,如果要算怎么算呢?我们就把这个 q 算出来嘛。 q 怎么算?动量定义,我们接 a 的 时候对这个导极棒列动量定义, 所以左边呢就是 b l, q 等于右边,所以 q 等于 m v 零除以 b l, 把 v 零带进来, 除以 b l, 还有个 b l, 两个 b l 好 p 了之后呢,回代到这里 让大家看,这个东西是不是它的一半,是它的一半吧,所以呢,这个东西呢,也是它的一半嘛,所以它和它是一样的啊。 好,那么 s j c 的 时候呢? s j c 的 时候,这个就更好算了。怎么算?是不是就是对这个二分之 n v 零方进行分配啊? 按什么分配?按 r 来分配,这是纯电阻串联的,所以 r 大 的分的多, r 小 的分的少啊。因为 q 等于 iphone, r 基本 i 一 样吧, q 按 r 来分配,所以它应该占大 r 加小 r 分 之小 r 份。 总共的这个焦耳热。接 c 的 时候,总共焦耳热是不是就是二分之一 mv 平方啊?因为它最后怎么样禁止了把这个二分之一 mv 平方全部消耗了,变成了焦耳热, 然后它们俩相加,就是总共的 q, 这个呢是一分,这个是大二加小二分之小二分,所以加起来呢,就应该是大二加小二分之大二加二倍的小二分。

我们今天开始说电磁感应模型的第三种电阻加单棒,加出速度不等零,也就是像这样一个模型 有一个电阻,然后呢在这个位置有一个导体棒,这个导体棒以出速度变成向右运动,然后有垂直于这个导轨平面的磁场, 我们依然要研究这个刀体棒它的运动情况,以及在这个过程中我们需要得到的一些个事项。那首先第一个我们特别想要知道这个刀体棒的运动,那刀体棒的运动我们知道是有利来 改变,那我们看一下这个膏体棒它受力有什么情况,在这里面没有等于零,所以是没有摩擦力的。那大家在这里面我们知道膏体棒在运动的过程中,因为电磁感,这里边要产生感电流,那有感电流之后呢,这里边就会受到一个安培力,所以这个膏体棒的运动是受安培力的影响。 然后我们从动力学的角度去分析一下安培力 f i 等于 bil, i 又等于一比大 r 加小 r, e 等于 b l v, 那 通过这样一个式子啊,我们整理一下,能够知道加速度就等于 b 方 l 方 v 比上一个 大 r 加小 r 比上一个 m, 那 从这里边我们对它做一下受力分析。我们根据来去气流这里边大家其实不要用左手定则去判定,我们根据来去气流马上就能够知道它的安培力的方向应该是向左的一个安培力, 因为安培力的方向和除速度的方向相反,所以它应该是一个减速,那就能够看到这其实是一个 加速的减小的减速运动,那加速减小的减速运动,一直到什么时候他这个状态会结束呢?也就是当我的速度减为零,导体光不在汽车自限线这边没有电流,那这个系统开始达到了稳定,也就是导体光不动,这是我们的一个微机图像,在后面大家能看出来 这是简单的一个运动情况分析,那我们接着从动量的角度来看一下,那我们从动量去分析一下,我们知道这个脑细胞在运动的过程中,因为安培力对它有冲量的,所以应用动量定律, 安培力的充量等于这一过程中动量的变化,量负的 bil 乘一个得二 t 等于零,减去 m v 零。这里边大家要注意这个电流,因为它是一个变化的流,因为在这里能够看到电动势本身就是一个变化的电动势,所以电流也是一个变化的电流。然后我们还知道电流的平均值乘以一个得二 t 是 等于流经这个导体棒的电阻量, 然后 q 又等于什么呢?我们在之前学过,它有一个而且和 q 等于 n 倍的得的 f 比大 r 加小 r, 所以 这个得的 f。 在 这里面我们用的是 b 乘以得它 s, 得它 s 就是 导体棒扫过的这个面积,也就是导体棒的长度乘以导体棒运动的距离 x。 我 们把这三个数字连的能求出两个物理量,一个物理量是导体棒在整个过程中走过的位置,这个是我们好多题里边经常会出的,好多题经常会出的。 另外一个我们还能够知道这个电和量 q q 的 mv 流比变啊,我们通过商流是得到这样的公式呢,其实是不建议大家去应记的,这个记很麻烦,大家要知道这种分析的方式。 最后我们再看一下能量分析,这个能量我们看整个系统里边最开始具有的是动能,然后当整个倒铁棒停下来之后,动能完全转化成电热,那这两个电热怎么去分配呢? 二分之一 mv 的 话,这是系统初始的动呢?它应该等于系统结束时所有的电热,而这个电热是包含了大 r 和小 r 它俩产生的两部分电热之合。所以我们有这样一个公式, 如果我们想计算大 r 和小 r 产生的电热分别是多少,因为 r 等于 q, 等于 iphone r t, 所以 它俩的电热之比就等于电阻之比。大家根据这样一个比例关系,我们就能够知道各自的电热是多少,这是我们所说的第三个。

同学们遇到飞云变速,直线运动,大家是不是经常会卡住,尤其是在电磁感应里面, 单棒双棒和线框来回移动,速度变来变去,不知道从哪开始算起。那么今天老师带大家学习一种巧解思路,学会之后压轴体也能稳操胜券。 首先我们回顾两个知识点啊,一个是 v t 图像,一个是 it 图像,那么速度的定义式 v 等于总位移除以总时间,电流的定义式等于通过的电和量除以时间。我们任意画出 v t 图像, 再画出 it 图像。 我们在复习图像的时候,我们复习过 v t 图像中,图线与坐标轴所围成的这块面积代表的就是总的位置。那么同样在 it 图像中,电流的图像与坐标轴围成的面积代表的是电通过的电和量。我们当时啊是这么解释的, 我们把这个 v t 图像给它分割成无数个小份,每一个小份所对应的时间段是得特 t, 这个得特 t 呢是极短时间,几乎趋近于零, 每一段得特 t 都对应一个瞬时速度。并且当这个得特 t 啊,非常非常小的时候,这个梯形面积近四等于长方形面积, 那么这个长方形的面积,我们就可以用得数 t 所对应的顺时速度为乘以所对应的时间来表示,那么每一小块长方形面积就给它累加起来。之后就写成了这样的一个形式,一直加到 v n 乘以得数 t。 这个表达式代表的是整个图形与坐标轴围成的总面积,所以它自然而然等于的是总为一。那么 it 图像中也有类似的形式,我们可以记为 i 一 乘以德克提, 一直加到 i n 乘以德克提,这个就是总的变和量。大家可以看到这两种表达形式啊,都比较复杂,我们可以把它转化为适当简洁的形式,作为我们合理的书面表达。 大家在数学里面肯定见过这样一个符号,哎,是求和的符号,所以我们此时利用它来进行简化,写为 sigma v t 等于总为以。同理,右边也可以写成 sigma i t 等于总的电和量。当然由于大家使用的教材各不相同啊,在一些教材里面呢,它会直接把左边的写式改写为平均速度乘以时间等于总为以 平均电流乘以总时间等于总的电和量。这两种形式呢,在考场上都可以选择,但在这里老师建议大家写第一种。那么这两种表达形式和我们今天要讲的电磁感应中的调节有什么关联?我们往下看。 在电磁感应中,我们经常会遇到这种单棒或者是双棒,或者是这种线框的直线运动,并且大家会发现,这种直线运动一般情况下都是非匀变速直线运动。 并且题干中经常会问到两公里量,一个是运动的位移,一个是流过的电和量。好,接下来来看老师带给大家的巧解思路。 第一个啊,是安培力的冲量, 安培力的冲量等于 f n 乘以再代替。而安培力的表达式有两种,一种是 bil 乘以再代替, 还有一种哎,是 b 方 l 方 v b r 乘以再代替。 我们看到这时候出现了 i 乘以得它 t, 所以 我们这时候直接把它改写为 b l 乘以 sigma i 乘以得它 t, 而后面这一项刚好等于刚才讲的电和量 q, 所以 它就等于 b 乘以 l, 再乘以 q。 同样的道理,这里出现了 v 乘以得它 t, 所以 我们直接把它改写为 b 方 l 方比 r 乘以 c 个 v 得它 t 等于 b 方 l 方 x 比 r。 这是巧解的第一种思路。那么第二种思路呢?利用的是动量守恒定律, m 一 为一,加 m 二为二,等于 m 一 为一撇,加 m 二为二撇。 我们在等号两边啊同时乘以得的 d, 并且再同时求和。 我们可以写出这样的表达式, m 一 乘以 c 个码 v 一 得它 t 加 m 二, c 个码 v 二得它 t 等于 m 一 c 码 v 一 撇得它 t 加 m 二, c 码 v 二撇得它 t。 我们把每一个求和的物理量给它写成谓语形式,就可得到, m 一 乘以 x 一 加 m 二乘以 x 二等于 m 一, x 一 撇加 m 二 x 二撇。好,接下来我们利用刚才学过的巧解思路来看这道例题。 这道例题是去年刚考的陕基民清卷,如图,光滑水平面上存在数值向上,宽度低大于二 l 的 匀强磁场, 磁感应强度大小给表示 b。 假以两个合金导线框的质量均为 m, 长为二 l, 宽为 l, 电阻 r 二。两线框在光滑水平面上以相同的出速度为零,并排进入磁场,来忽略线框之间的相互作用。好,我们先看 a 选项。 a 选项问到假线框进入磁场和离开磁场过程中的电流方向, 在进入的过程中,整个只有右边框在切割,那么磁场是一个点,磁场速度方向向右,所以我们利用我们的右手定则,大拇指向右, 磁场穿过手心随四指,此时向下,随电流方向向下,所以对于整个回路而言,这个电流方向是顺时针。那么在离开的过程中呢? 整个线框是左边在切割,同样是点磁场,速度向右,电流仍然是数值向下,只不过这时候电流方向对于整个线框而言变成了逆时针, 所以 a 选项错误。那么利用冷磁定律啊,大家可以这样判断,进入的过程磁通量在增加,我们根据增反减同,我们在线框中要产生和原磁场方向相反的磁场, 圆磁场是点磁场,所以这时候整个线框内会产生一个叉磁场,为了产生叉磁场,我们的大拇指得向内,哎,所以四指方向是一个顺时针。 那么离开的过程呢?磁通量在减小,哎,我根据增反减铜,所以整个线框内要产生和原磁场方向相同的磁场,也产生点磁场,点磁场呢,就使得它是逆时针方向,所以判断的结果是一样的。我们再来看二 b 选项。甲乙线框刚进入磁场区域时所受合力大小。 我们根据体感中光滑水平面竖直向上的磁场,并且这个导向框啊,是直接放在这个水平面上,所以这个重力和支持力已经二力平衡了,所以这个所受合力大小啊,就只有是不,只有安培力。对于甲来说,哎,它的安培力等于 b 乘以 i 乘以 l, 而它产生的电动势 e 甲等于 b, l 乘以 v, 零电流等于 e, 甲, 注意它电阻为 r, 我 们把数值代入哎,即可得到 f 角等于 b 方, l 方为零比 r。 同理,我们可以说 f e 等于 b i, f e 等于 b, l 为零, i 等于 e 除以二,我们同样把这两个数值代入即可得到。 f 等于 b 方, l 方为零除以二,所以它俩的比值大小应该是二比一,所以二 b 选项错误,我们再看 c 选项 c 选项。问到乙线框恰好完全出磁场区域时,速度大小为多少?我们分析一下乙线框的运动,它的右边框在进入时切割磁感线, 一直到左边框完全进入磁场区域,宽度 d 比 r l 更大。所以当乙线框完全进入磁场时,哎,他做的是一个匀速直线运动,当他的右边框离开磁场时, 他的左边框开始切割,一直到他的左边框也离开磁场区。运动结束。第一段运动过程,速度方向向右,安培力方向向左,所以做一个减速运动, 运动的距离刚好是它上边宽的长度。二 l 匀速运动的距离我们不用管,它 离开磁场的过程,速度方向向右,安培力方向仍然向左,所以它依然做一个减速运动,减速运动的距离仍然为二 l。 所以 对乙来说,它的运动情况就是从减速到匀速再到减速, 那么减速的初速度是为零。最终离开磁场区域的速度我们设为是 v, 一 两段减速运动的为一,均为二 l。 哎!这时候我们利用到我们刚才讲过的巧解的思路,我们对乙的全过程来列一个动量定律,可以写为负的安培力的冲量 等于末动量 mv 一 减去出动量 mv 零。这里的安培力的冲量我们可以直接把它改写为负的 b 方 l 方 v 比二乘以得它 t 啊,这个 v 和得它 t, 我 们就可以写为负的 b 方 l 方。比二乘以 sigma v, 得它 t 就 等于负的 b 方 l 方。 比二乘以 x, 而这个 x 呢,又等于四 l, 而它呢,等于 m v 一 减 m v 零。我们把题干中的 v 零数值代入,再把四 l 呢也代入,即可解出 v 一 的大小。最终我们计算出 v 一 等于二 m 二分之四比方 l 的 三次, 所以乙线框的末速不为零。最后我们看四 d 选项,四 d 选项问到了甲乙线框哎整个运动过程产生的交而热,那么对于电磁感应中的交而热,我们一般利用功能关系去进行纠解。 我们通过观察发现,这个甲乙线框在进入到离开过程中,重力没有做功,支持力也没有做功,整个运动过程只有安培力做功,并且是克服安培力做功, 而克服安培力做工产生了电能,电能在电阻上又全部转换为焦耳热。所以我们可以对于甲乙线框分别列出它的一个整体的一个能量变化。 刚才通过 c 选项,我们算出了乙线框离开磁场所的速度。 v 一 等于二 m r 分 之四 b 方 l 的 三次。 我们可以利用同样的思路算一下假线框离开磁场区域时的速度。同样,我们对于假线框哎,列出它的一个动量定律,哎,就负的 b 方 l 方 x 除以 r 等于 m 为一,撇减 m 为零, 这个 x 呢?跟刚才一样,假线框从进入到完全离开它的总的位一啊,也是四 l, 我们把 v 零带入,把四 l 带入,即可解出 v 一 平等于零,说明这个甲线框在完全离开磁场的那一瞬间,速度刚好减为零。 好,我们标明啊,这个是乙的速度,那么甲的末速度为一平哎等于零。所以此时我们分别对甲和乙列出它的一个能量守恒表达式。对甲而言,动能减小,减小的动能全部转化为焦耳热,所以二分之一 m v 零方 等于 q 假。同样,对乙而言,动能减少量可以写为二分之一 mv, 零方减去二分之一 mv 一 方等于 q 一。 我们把 v 一 的数值带入,并把 v 零的数值哎也带入,即可解出此时的 q 假。 q 一 刚好等于四比三,所以四 d 选项正确。大家对于今天讲的巧解思路还有疑问可以留言在评论区,或者你还有更好的思路也可以分享给大家。

接上期内容,咱们从粒子受力延伸讲透高考必考的导体棒切割磁感线原理,也就是动声电动式的完整推导过程。当一根导体棒以速度 v 切入垂直纸面向里的横定磁场 b 时,棒内所有自由电赫都会发生定向移动, 其中正电赫受洛伦兹力向上,负电赫受洛伦兹力向下。一段时间后,导体棒两岸会聚集,正负电赫内部随之形成感应电场。初始阶段聚集电赫数量少,电场强度弱, 涡轮自力占据主导电赫持续定向移动。随着两端电赫不断积累,导体棒内部电场持续增强,最终会达到受力平衡状态。此时棒内所有带电粒子受力平衡满足受力等式, q b v 等于 q e, 电赫不再移动,两端电时差保持稳定, 这时的导体棒就等效为一个稳定电源,上端为正极,下端为负极,结合导体棒长度 a o, 通过平衡公式可推导出动声电动,是公是异等于 b l、 v, 这是电磁感应大题的核心公式,不靠死记硬背,纯靠原理推导。吃透这个过程,大家就能彻底理解动声电动式的由来,告别机械套公式的刷题误区。

这道题的第三问,计算量会比较的大,一起看题。间距为 l 的 平行金属导轨, p q 跟 m n 与水平导轨部分相连组成固定在绝缘水平面上, m p 之间有大 r 的 定值电阻。他说垂直导轨平面水平的部分有向上的匀强磁场,而且磁感应强度大小为 b。 金属棒小, b 放在导轨的 e f 处, e f 的 左侧光滑, 左侧是光滑的,右侧是粗糙的。金属棒 a 在 离水平面高度为二分之 l 处禁止释放由金。两金属棒呢?他说运动过程中始终与接触良好并且垂直, 而且两金属棒接入的电阻均为大,所有的电阻全为大,质量均为小 m。 而且要记住, ef 的 左侧是光滑的,右侧是粗糙的, 而且 a 离水平面的高度为二分之 l。 金属棒 a 进入磁场的一瞬间, 金属棒 b 刚好要滑动。想想 a 进入磁场的一瞬间, a 会有一个粗疏度,而这个粗疏度呢,并且它在做切割磁感线,所以 a 产生了一个感应电动势, 那么 ef 也就是这根 b 棒上就会有感应电流,有感应电流就会产生安培力,而让他刚好要滑动。刚好要滑动代表了他的一个滑动摩擦, umg 刚好会等于此时的一个安培力,安培力才是刚好要滑动好。开始开始的时候,金属棒臂距离左侧 cd 的 这个距离为大 l a b 碰撞之后呢,就粘在一起了,完全非弹性碰撞,一起向右边滑行的一个最大的距离为 x, 最大的近摩擦为滑动摩擦重力加速度为小距。好,第一问 要你求金属棒与导轨 e f 右侧之间的一个动摩擦因素,而这个动摩擦因素的话, 应该在这个地方求 b 棒,因为刚好要滑动,代表他所这个时候受到的一个滑动摩擦,也就是最大计摩擦 会等于他的安培力的大小,那么我就是要知道安培力的大小,而安培力呢,根据公式, f n 等于 b 方 l 方 v 除以二总,那么我应该要知道他的 v, 那 么要知道的 v 的 话, 要知道 v 就 应该应该就是 a 刚好到达水平面的这个速度 好,所以第一问,第一问的话, a 对 a 列动能定律,那么 mg 二分之 l 会等于二分之一 mv 方,那么它就会产生一个感应电动势, b l v 电流一除以 r 总,这里的 r 总,呃,定值电阻跟 b 是 一个必然的关系,然后 a 是 干路的电流,也就是内阻,所以呢,必然二分之 r 加 r, 二分之三 r f i 会等于 bil, 而且这里的 i 还有一个点,你的 i 是 支路的电流,是支路电流,所以呢,你得写一个除以二 好,先来看一下 v, v 会等于根号 g l, 然后你再去算一下这个,我写在这边, i 会等于 b l v 除以三 r 乘个二,再除了二,再乘个 l, 所以 f n 会等于 b 方 l 方,根号 g l 除以三 r, 再列一个 f, r 会等于 mu m g, 所以 得到 mu 会等于什么呢?三 m g r b 方 l 方根号 g l 第一问, 再看一下第二问,第二问,它说金属棒 a 从 c d 运动到 e f 这个过程中,通过 r 的 一个电量, 嗯,它要求电量,那么我们应该先求总的电量,总的电量 q 会等于 i 乘 t, q 等于 i 乘 t, 好, 那么我们先列 q 会等于 i 乘 d, 那 么这个地方呢,就有两种做法,把 i 换掉,把 i 换成 blv, 一 把乘个 t 除以 r 总,因为我这里算的是总的,那么 r 总的话,这个地方是总电阻二分之三, 而 vt 平均速度乘时间就会等于它的一个总的位移,就会等于 l, 所以呢,就会等于三 r 分 之二 bl 方,这是总的一个 电量,那么这个 i 我是 换成了 blv, 一 八除以 r 总,它还有第二种换法, i 一 八还会等于 f 除以 bl, 那么 i 一 拔乘个 t 会等于 f n t 除以 b l, 那 么这个地方 f n 乘以 t 应该用的是冲量,而且在在这个 b 棒的左侧是没有摩擦力的,所以只有安培力, 安培力的冲量会等于动量的变化量,应该会等于 m。 德塔 v 除以 b l, 而这个地方我不知道他的一个速度的变化量,所以呢,这个方法算不出来,所以用第一种便是 r 一 八等于 b l v 一 八除以 r, 总可以算出来, 好,那么你再看一下,那么 q r 它的电量,它是在支路上,所以它的电流呢,应该是等于二分之一 i e 八再乘一个 t 的, 所以它会等于总电量的二分之一倍,所以就会等于 bl 方除以三 r, 好, 这是第二问,我们再来看下第三问,他说整个过程中在电阻 r 上产生的一个焦耳热,首先确定的是在电阻 r 上, 那么思路是我应该算出整个过程中的一个总的焦耳热,然后再把它分配到 r 上,那么这里它应该分为两段,第一段呢,就是 a a 滑动到,也就是从 c d 运动到 e f 这一段的时候,是 a 没有跟 b 碰撞之前,这个时候会有一个焦热。然后第二个过程呢,应该是 ab 合为一起, ab 黏在一起之后,它会减速 减速,而且题目中告诉我最大的一个距离为 x, 最终会减速为零。那我们先求一下第一段,第一段他的一个总的焦耳热应该就是等于安培力的复工, 那么应该等于动能的变化量,因为没有摩擦力嘛,那么应该直接是动能的变化量 就会等于它的焦耳热取个绝对值。那么也就是说,我需要知道 a 滑到 e f 的 时候的一个末速度是多少,我要知道它的速度,而要知道速度的话,那么我就应该列动量定力好,这个地方,假如初速度为正方向,那么安培力它的冲量应该为负的。 呃,这个地方负吧,那么就是等于 m v 末减 v 出,那么 v 出就是 v, 呃,我们再把它展开来, f n 会等于 b i l 乘个 t 会等于 m 好, 你会发现 我列的这个就是这边,也就是阿 e 八的第二种求法。 所以意思就是说,如果我求到了一个总的 q, 实际上我就可以知道动量变化量 好,在这个地方 r e 八乘个 t 就 会等于 q, 而且这个 q 应该是 q 总,因为 r e 八是干路的电流, 干路电流,所以这个地方负 b q l 会等于 m 好, 可以把微末算出来, 这个地方写在这 m v 减 v 末会等于 b l 乘个 q 两倍的 b l 方三 r, 再把 m 弄下来,那么 v 末会等于 v, 写成 g l 微减三 m r 两倍的 b 方 l 的 立方,这个是它的一个末速度。 好,末速度求完了之后呢?我可以去求 q 一, q 一 写在右边,而且这个是 q 一 总, q 一 总会等于二分之一 mv 方减去二分之一 mv 末方, 那么 q 一 r 会等于什么呢?我们来看一下它的一个分配。 q 一 总会等于 i 方 r 乘 t, 而 q r 是 并列的之路,那么它应该会等于二分之一 i 括号方会等于四分之一 i 方 r t, 而另外一条之路也是四分之一 i 方 r t, 所以 加三个加起来,它的一个总的一个分数会是二分之三,而单独 r 那 一项所占的焦耳热是四分之一,所以它是这样的一个比值关系,所以就是四分之一乘三分之二, 那么约分,那么就是六分之一,所以它是六分之一的 q 一 总,它占的比值, 那么就写在这会等于把它提出来。十二分之一 m 微方减微末方。好,现在放在这不算。我们再来看一下 ab 粘为一体之后, 年为一体之后呢?它会最终减速为零,我们来看一下这个过程。首先一,我要求出它年为一体的一个共速的大小是多少。 好,那么就继续往下写,那么应该是 m 微末会等于两倍的 m 微共,我求到微共会等于 二分之一的微末第一步,那么第二步对他进行能量分析,这个地方有安培力做复功,还有摩擦力做复功会等于动能的变化量, 而摩擦力做工会等于喵。这个地方和为一体两倍的 m g x, 再加上 q 二总 会等于二分之一 r m 为共方,应该是这个式子。 好,这个地方可以求出 q 二总,现在右边 q 二总会等于什么呢?这个地方化简 会等于 mv 共方, v 共 v 共变成四分之一 v 魔方, 那么就是四分之一 mv 魔方减去两倍的 m g x。 那 么 q r 占比是多少呢?当你 a b 棒合为一体的时候,它就是一个总的一个电动式, 而且相当于是个并列,并列的话,总的一个内阻是二分之二啊,外面串联了一个 r, 所以 r 它分得的一个焦耳热是三分之二。 好,乘进去,乘进去第一项乘,它会等于六分之一的 m 微末方减去三分之四的 m g x。 好,这个时候就体现了为什么刚开始的时候不要把微末带进去,因为你会发现,我在求第二项 q 二 r 的 时候,它也会出现一个微末方,两个相加, 先先把它求到最简,再去把微末带进去。所以 q 一 r 加 q 二 r 会等于啊微方先写开来,十二分之一 m v 方会等于这个,那么就等于 g l, 它加它会等于加十二分之一 mv 魔方 再减去三分之四的 m g x m g x 喵,在前面算过,在第一问算过,我可以先带进去,怕错。 r b 方 l 方根号 g l 十二分之一 m g l, 再加上十二分之一 m 微末方, 这个地方九 r 分 之四 b 方 l 方根号 g l x。 好, 这个时候应该只有 v 魔方要展开来,那么我把 v 魔方展开来写在这边, g l, 我 再来一个平方向 九 m 方 r 方四 b 的 四次方, l 的 六次方,减去两项相乘两倍。 三 m r 四 b 方 l 的 立方根号 g l, 这个是微末方,乘进去 第一项,乘进去十二分之 m g l 跟第一项合在一起,变成六分之一 m g l。 第二项,第二项乘进去, 他应该是没有办法跟其他进行通风。四除和十二化解分母剩三三九二十七,二十七 m 方 r 方。 哦,我还成了个 m, 所以 这个地方 二十七 m r 方, b 的 四次方, l 的 六次方,再减去 四和三。呃,四和十二约分,分母是九,然后只剩个 r 了。 呃,然后分子 b 方 l 的 立方 g l 再减去最后一项。九二分之四 b 方 l 方根号 g l x。 好, 最后两项可以通分。所以最后的答案是六分之一 m g l, 再加上二十七 m r 方 b 的 四次方, l 的 六次方,把减号提出来。九 r b 方 l 方根号 g l 括号里面是 l 加四 x。 好, 跟答案对一下,跟答案对上了,所以 难点。第三问在于计算,那么计算的时候呢?式子先不要算出来, 最后再进行化解。呃,计算是一个难点,还有一个点是要分清楚,它有两个过程,第一个过程是 a 棒充当电源,而 r 跟 b 是 一个并连, r 跟 b 是 一个并列。然后刚开始第一个过程中,因为没有滑动摩擦,所以只有安培力做复工,转化成它的一个动能的变化量。那么第二个过程呢? a b 发生完全非弹性碰撞, 碰撞完之后他获得了一个供速,供速之后所有的能量转换成他的一个摩擦力和他的一个焦耳热。好,所以有两个过程,第一问跟第二问比较常规。

高考最后两天六分钟搞定电磁复合场,稳拿八分,大家可以先点个暂停把题读一遍。这个题非常经典,考到了电磁场结合场里边所有的 要考到的基础知识。首先这个题他是一个带电粒子,没有出速度,从一个加速电场里边打出来,打出来之后经过加速电场的加速之后进行了一段匀速直线运动,之后到电场里面做了一个类平抛运动。 从内平衡运动里边出来之后,他在磁场中做的是圆周运动。洛伦兹力提供下心力。这个题第一问问的是运动到屁点时射入电场的速度大小 这个题那你在这一看,你一定心里边要想到他肯定用的是动能定力,动能定力是核外力所做的功,等于动能的变化量, 那在这这个是最经典的考法。还有一种他可能会给你给这个电场的电场强度,完了之后给两个极板之间的距离,那就是 e q, 如果两个极板之间距离为 d 的 话, e q d 等于二分之一个 mv 方 直接这一分你先拿到手。他的第二小问问的是电场强度的大小,大家要有这样的一个思路,如果这个题里边问你场强的大小,你要往加速度上面靠,尤其是这个还给你给出来,你看是个类平抛,那作为类平抛,你如果你不会这个题, 你就从水平方向和数值方向它的这个位移和速度去进行分析,就是你算不算的出来结果。先考老师一看你这个思路是对的,绝对会给你过程分的,那这个它数值方向的位移是二分之 d, 水平位移的是 d, 咱们直接列水平和数值方向的位移的式子。二分之一个 a, t 方 x 等于 d 等于 v t 如果你要求这个电场强度,你要去求加速度,那加速度在这个数值方向的这个式子里面已经反映出来了。所以说接下来其实我们不知道 t 是 多少,但是 t 呢?你又从水平方向的这个式子里面反映出来了。 咱们解得 t 等于 d 比 a 根号下二 u q b m, 也就是 d v 完了之后,加速度解出来是二 u q 比上一个 dm, 最后利用牛顿第二定律的式子,把这个电场强度就解出来了。 第二问,他问你说是磁感应强度的大小,大家一定要熟记这两个式子, r 等于 mv 比 q b, t 等于二拍 m 比 q b 这两个式子其实在我看来就是做带电粒子在磁场中的这个运动的左膀右臂,就是相当于是两元大将。 这两个柿子你如果直接怼在这,那我告诉你一分不得,因为你要知道这俩柿子是怎么样出来的,所以要由这个推导柿子推导出来, r 等于这个东西,由 这个式子推导出来, t 等于二排 m 比上一个 q b, 那 你的一个思路是啥?你要求磁感应强度,所以 r 等于 mv 比 q b, 你 会发现这个式子里边 m 给你了, q 给你了,我如果把这个 v 求出来,我如果把这个半径求出来, 咱们这个问题就解决了,求微也非常好求,那接下来咱们直接还是列类平抛数值和水平方向的速度就 ok 了。把数值方向和水平方向的速度解决完之后,利用一个勾股定律,哎,把微就解决出来了, 那剩下的咱们就要去解决他这个半径的问题了。其实在磁场中解决半径的问题的话,一共有两种办法,第一种办法是根据这个三角函数, 根据三角函数的这个几何关系去把他的这个半径求出来。第二种办法那就是非常简单,利用勾股定力给他勾出来就 ok 了。那么这个题里面,咱们把这个水平方向的速度算出来之后,是 这么个数值方向的速度算出来之后,你会发现它和水平方向的速度是一样的,因为前面加速度和时间我们都已经算出来了,那所以说它的这个速度的这个 偏角,它就是四十五度,因为 v y 比 v x, 它是 c 塔等于一, c 塔等于四十五度嘛,从而导出来这个角度是 四十五度,因为这个角度是四十五度的话,这边这个角度是个直角,这边这个角度是四十五度,完了之后,这边这个 c 塔等于六十度的时候,这块是垂直的,所以这个角度是三十度。那接下来我们做一个辅助线, 这完全考的是你数学里边的几何关系,如果说你要找不出来这个几何关系,那么谁来了都没办法。 把这个辅助线做出来之后,你会发现这个水平方向这一段,加上这一段刚好等于个 d, 所以 说 r 乘以 cos 四十五度,表示的是我用红色部分标出来的这一段。 r 乘以 cos 三十度,表示的是我用 这个红色标出来这一段,所以说咱们就把它的半径解决了,那么接下来就考验你们的计算能力了,其实这个题你不算答案也无所谓,不算答案就扣一到两分。 然后咱们现在把这个 v 和半径全部解决了之后,那么你再把这个式子给他一导,导出来之后就 b 等于 m v 比上一个 q r v, 你 该往进带的往进带,然后这个 r 你 该往进带的也带进去之后,这个 b 就 解决了。第三个 这个第三问的话,就是我给大家说一个思路,因为这个第三问主要我感觉这个题考的是一个你的这个计算能力。第三问他问的说从 p 点到这个 b 点的 经历的时间, p 点是从电场中刚进来的时候, b 点是从磁场中出去的时候,所以说 t 总直接等于 t 电加上一个 t 词就 ok 了, t 电电场中的时间你在上面已经算出来了,算出来是 d 比上一个 v 啊,算出来了完了之后磁场中的时间,那咱们磁场的周期, 在磁场中运动的这个周期知道,周期知道了之后,我们再利用几何关系把它的这个圆心角导出来,这个角度四十五度,这个角度四十五度,这个角度是六十度,那么 四十五度加九十度,刚才口误了啊,这个角度是九十度,再加上一个六十度就等于一百九十五度。 一百九十五度算出来,那一个圆周整个的是三百六十度,所以说他对应的这个圆心角 c 塔, 我们用二法来表示吧,二法就等于三百六十度,减去一百九十五度,算出来之后就等于一百六十五度,那所以说他在磁场中运动的这个时间就等于一百六十五度,比上一个三百六十度再乘一个 t, 这个问题你就完美的解决了。如果说这个题你听懂了,考试考到了, 你至少至少十二分到十四分的题,你能拿到八分左右,就包括前面都能定理的裂法,以及 类平抛里面水平和数值方向他的位宜的裂法,以及这个加速度的裂法,这个是我们必须得知道的。而且就算下面这个磁场中你导不出来这个几何关系啊,那是因为咱这个数学水平太差了,那你最起码要把这个 推导式子要导出来,把这个周期的推导式子也要导出来,这些都是咱们可以得到的一个过程分。

同学们,我们今天说一下电磁感应模型的最后一个,也就是电容加单棒加横力,就是我们这样的一个视野图,有一个电容,然后一个导体棒在垂直于导轨的磁场的这样的环境下,横力坐在导体棒上,使它向右运动。 我们想要知道这个导体棒它的以后的运动情况,那我们知道以后的运动情况取决于我们从动力学去分析。首先这个导体棒大家受力分析,导体棒在向右 一个 f 纵下向右运动,在运动的过程中,导体两端会产生一个电是叉,这个电是叉会对电容器充电,所以这个导体棒内部会有电和电压移动,那么导体棒就会产生一个电流,然后 会受到一个相同的安培力,所以我们会看到对于导极棒来讲,它会受到一个向右的横力 f, 一个安培力,然后它们共同作价产生了一个和外力等于 m a。 对 于安培力来讲,安培力公式 bil, 也就是导极棒的电流 i 等于什么呢? d q 比上 d r t, 这里边电流是平局电流, 然后在这里面我们知道在给电容器充电的过程中,电容器的电和量,它的变化量就等于 c 乘以德特 u, 而这个德特 u 又等于 b l 乘以德特 v, 就是 我的导极棒速度的变化量。我们把这四个式的连力,连力之后就能够得到 f 减掉 b l, 再乘以 c b l, 德特 v 比上角 t, 最后等于 m a, 然后我们经过一次变化,我们是能够比较容易能够得出导体棒的加速 a 等于 f 比上 m 加上 c b 方 l 方,大家看到这个加速度,我们会得到一个什么样的奇方? 加速度里边只含有 f、 m、 c、 b、 l, 而这一边就是衡量,所以我们会发现它其实是一个恒定的加速度。那我们就能够知道,对于导体棒来讲,它应该做的是一个匀加速直线运动。 后面有这样一个图像,我们再从动量的角度去分析一下,从动量角度我们看,根据动量的定义, f t 减掉一个安培力的充量,就应该等于动量的变化量。在这里面呢, i 乘以德尔, t 是 流经高铁上的电流量,也是电容器所充的电流量, 然后电容器所携带的电是 k, 又等于 c 乘以 c 乘以 u 又等于 c 乘以 b, l 乘以 v, 我 们这三个数字连力就能够得出右边这个数字, f t 等于 c, b 的 b 方 l 方的 v, 然后等于 m 乘以 v, 两个式的得的比提出来之后把 t 的 带过去,我们最后能够整理出这一本得特微比上 t 是 不是加速加速,你能够整理出这样的一个表达式,而这个表达式是我们从动力学分析一本得到的表达式,它俩是完全一样。那我们也能够得出这个结论,就是我这个导体棒, 他在恒定下将会做匀变速直线运动,当我们能够分析出他做匀变速直线运动,那么再给我们一些条件,比如说运动的时间,那等等等,我们就可以求导体棒的末速度,或者是他运动的位等等这些残量。 最后一个我们看一下这个过程中它的能量的变化,这过程中 f 对 整个系统做功,那么 f 的 功最后会转化成什么呢? f 的 功,首先我的导极棒是有电阻的,所以有电流流过水会产生一部分电热,然后导极棒会有 动能。在这里面还有一部分就是电热器,电热器本身没有电和充电之后具有了电,所以这个电热器本身还要包括一部分电场。

不知道大家有没有被电磁感应大题难到过,反正今年二零二六年高考物理第二大题就完完全全考了,这个如果你还不会,赶紧学,不然等到自己高考就来不及了。篇幅有限, 这集我们讲电阻式,这是最简单的一种,我会带大家从原理出发,彻底弄懂这个模型。一个横力 f 拉着杆,从静止开始运动,一运动就产生了感应电动式。在回路中感应电动式产生电流,电流在磁场中又产生了安培力。我们知道安培力这个家伙浑身反骨, 凡是只要是因为运动产生的安培力,这个安培力都会反过来阻碍运动,所以安培力和 f 的 方向是相反的。 f、 n 等于 b、 l、 v 出使时速度小,所以安培力很小,对 f 构成不了什么威胁。 但是由于速度逐渐增大,安培力也跟着变大,直到增大到与 f 一 样大,此时杆子所受合力为零,于是接下来就开始一直做匀速直线运动,达到了平衡状态。因此平衡的临界条件是 f, n 等于 f, 即 b l、 v 等于 f, 所以 感能达到的最大速度就是 f, 比上 b l。 怎么样,是不是学会了?恭喜你,这是电磁感应的入门级问题,此外还有电源、电容、电感双棒、多棒。关注我,我将带大家逐一学习和拆解这些问题。

电磁感应常见考点,一次性说清楚。首先第一个,左手定则和右手定则别搞混,左手定则用来判断所是安培力的方向,那么是伸出左手,让磁感线垂直穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指所指的就是安培力方向。 右手定左是用来判断产生的电流方向,也就是我们伸出右手,让磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体棒垂直切割磁感线的方向,四指所指的就是电流方向,所以说左手是力,然后右手判断的是电。第二个就是我们导体棒, 它垂直切割磁感线,产生感应电动势,所以说它就相当于是电源。举个例子, 现在这里有一个电阻 r, 一个导轨有垂直指向你的磁场,现在一个导体棒在这里,他有一个速度,假设此时的速度为 v, 让我们根据 e 等于 blv, 可以 算出此时他的电动势。然后咱们再用右手定住,伸出右手,磁感线垂直穿过掌心, 大拇指指向导体棒垂直切割磁感线的方向。四指所指的是电流方向,那电流方向向上,然后我们知道在电源内部, 电流是由负极流向正极,所以说现在他就相当于是这样一个电源,那么画一个等效电路图,此时就变成这样, e, 假设他的内阻为小 r, 那 就是 e, 小 r 后面有一个 r, e, 第三个哎,也就是常见的洁面导轨,斜面加单爆是常见的。这种类型的话,我们第一步就是用右手判断电流方向,第二步用左手判断安培力的方向,再把重力、支持力、摩擦力、安培力全部画出来, 然后最常用的方法就是正交分解法,如果是匀速的话,我们就列平衡方程是,如果是变速,我们就列纽顿第二定律的方程,也就是 f 和等于 m a。 第四个比较常考的 就是我们的答案,棒加电源,那电源电路式为 e r, 然后外面有一根棒, 然后磁场垂直直面向里,假设这个棒与导轨之间是没有摩擦的,现在我们首先来判断下电流方向,朝这个方向,我们再伸出左手判断力的方向,他就应该朝这个方向有一个安培力, 那么写作 f a 有 了力之后,他就会向右加速,就会产生一个感应电动式,我们写作一撇,他就应该等于 b l v 感应电动式的方向。 那么是不是用右手定子来判断呀?感应电流的方向啊?我们用右手定子判断,伸出右手,然后让磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体棒垂直七个磁感应线的方向,四指所指的是电流方向,那电流向上,那这个时候你不难发现他们会向后抵消。所以说电路中总的变动是那一总, 不应该等于一来减去一撇,你想什么时候稳定了?是不是当一总等于零,也就是 咱们的一撇,也就是 blv, 他 恰好等于电源电动势意识,这个是稳定,稳定之后电路中是不是相当于就 没有电流了?所以说我们的棒会怎么?是不是就一直匀速呀?然后第二种就是我们加电容气的,这里有个电容气 c 啊,是我们这个棒有一个出速度 v 零,磁场还是垂直直面向里。首先我们同样判断电流的方向 是不是应该向上呀?根据右手定则,然后再根据左手定则,他就会收到一个向左的安培力 f a, 所以 说他会减速, 那这个手他减速,他产生的感应电动势,那我们写作一撇就应该等于 b l v, 那 这个是不是在减小呀?而我们电容器他是在充电,他充电的话,我们根据 c 等于 q 来比上 u, 随着这点火量变多,那我们的 两段电压是不是会变大呀?那么稳定时相当于是什么呢?这个手一撇,他恰好等于咱们的油,使这个手稳定。如果此时我们的电容器就相当于是断路嘛,这个电路中就没有电流,那他就会匀速,对吧?然后我们再来说一个咱们这类题哈,通常要用到动量定力, 而此时由于我们安培力在变化,就是我们要用到平均安培力,那我们通常是负的 fa 平均,再乘以时间等于它 t 就应该等于 m v 减 m v 零这个平均安频率,咱们可以先求出平均感应电动势,然后再求出平均感应电流,而根据 f a 等于 b i 平均 l, 从而带进去算出来。这个我们通常要用到能量守恒,通常是我们动能的减少量转化为焦耳热。 第三个,我们要知道通过导体模型面积的点火量 q 是 等于 i 平均来乘以时间多少 t 的, 而如果我们要算点火量的话,那我们通常要根据这一个再结合动量定律一起求解。以上就是达茂模型最常见的一些考点, 当然达梦模型在高考当中出现的频率也是最高的,如果觉得有用的话就点赞收藏。高考物理女娲补天系列就到此为止,希望同学们在高考中能取得一个好的成绩。

今天讲解无外力含绒单棒充电模型的三个计算考点。考点一,单棒的最终速度分析可知,随着棒向右运动,开始向电容器充电,电容器两端电压开始变大,导体棒向右减速产生电动势逐渐减小,最终电压等于电动势,电流为零,安培力为零。此后棒开始匀速 设,此时速度 b 一、 电容器电和量 g 一, 得到导体棒和电容器两端电压,结合动量定律计算电和量,即可算出末速度 b 一, 同时算出考点二的电和量。考点三, 计算此时棒的位移方法一,采用安培力动力学表达式的动量定力,两边积分得到位移变化,另一个方法采用磁通量变化量计算即可求出位移大小三的计算。考点讲解完毕,同学们赶快整理吧!

上一周的这个作业,我录了视频之后呢,发现对于电磁感应这一块,大家这个关注度比较高, 然后呢那我专门今天呢出一期这个视频,专门介绍一下这个电磁感应里面的单爆模型啊, 一般呢单棒模型分为三种,一种是无外力单棒,横力单棒和横加速度单棒啊,一共这么三类,他对要求的问题呢,一般包括下面这四个方面啊,就像这个题来说, 一般让你求运动状态啊,他是加速还是减速?加速怎么变?最终速度怎么样啊?第二种呢,让你求在整个电路中,或者是某个电路原件,就像这个电池电阻耳上通过的总电和量。 第三种呢,让你求的是这个金属棒,它运动的总位移。第四种呢,就是电路里面产生的较热啊,或者是某一个,嗯,这个电阻上,或者是这个金属棒啊,金属棒上产生的这个较热啊,基本上就求这么四类。 然后呢单棒模型啊,一般呢我们分为三种,一种是五万的单棒,一种是横力单棒,一种是横加速单棒。那这三种类型呢,他求的东西呢,基本上都是这四个东西。我们今天呢,首先来介绍一下五万的单棒 这一块的东西呢属于什么?最简单好评呢,又比较高,但是呢他特别容易减分 啊,特别容易就说我们能拿能拿到分数啊,这种模型,他基本上就说给我一个棒子,然后呢让我以某一个出速度来切割,运动方向上除了安培以外没有其他的力啊,基本上就这样, 但是我们同学呢,一般看到让你求一啊,就不会算了,让你求热量也不会求了,然后让你求这个电和量,那就瞎写几个公式,就想着捞点公式分, 但是呢你公式写的不对,对吧,你这一分都拿不到,一到考试就乱了。我们今天呢系统的来总结一下这一块的东西啊, 首先呢我们来看一下他的第一个啊,无外力,这个无外力单棒他的运动状态跟最终速度是怎么样的啊?首先呢我们来看啊,在这个地方呢,就给他抵一个磁场,云霞磁场,然后一根棒子给他抵一个出速度 v, 然后往这边跑。 那首先呢第一步我们利用电子感应知识,我们先求一下安培力,而且呢要用要判断出来安培力是个什么力,在这个地方安培力是阻力,这个怎么来判断呢? 让你的这个磁磁感线从手心穿过,你看这个地方呢是个点场,它射出来的,那我们呢就像一个手掌一样,一掌向这个试卷,然后呢大拇指向右,这个时候呢四个指头呢朝下 啊,所以呢我的电流方向呢,就是向下,对吧?这个呢用的什么?这个用的是右手定则, 右手定则是干嘛用的判断电流方向,接下来呢我们再利用左手定则来判断它受力方向,那这个呢也是一样啊,让磁杆线从手心通过,四个指头呢指的是受力方向啊,所以呢这个时候它的受力呢,它受力是向这边的, 那他受到的是安培力,对吧?所以呢这个安培力是阻力,这是通过这两个一个右手一个左手来判断出来的,然后后面在这呢,那棒子做的什么运动呢?你之前你的出速度是向这边的啊, 然后呢,你受到的力呢?是向左边的,然后力呢?又等于 m a 合力等于 m a 扭二, 对吧?那这个时候呢,我的加速度和速度方向两个反向,所以我要做一个减速啊,第一个我们知道它是减速,那第二个减速它也分为匀减速 和加速度,增大的减速或者加速减小的减速,那它到底是加速度怎么变的呢?对吧?这个时候呢,我要想看加速度怎么变,我就要知道我这个安培力怎么变,安培力怎么变,我们怎么能弄出来呢? 这里面啊,我给大家举一个公式, f i 等于 b 方 l 方 v 除以一个 r 总总列,它是怎么来的啊?那向量中是 e 等于 b l v r 呢等于 e 除以 r 总, 然后呢,我的 f i 呢,等于 b r l, 对 吧?我们把这个 e 带到这个里面去,然后再把这个 i e 呢带到下面这个里面去,那依次的就得到这个公式了。做大题啊,这个公式值得大家背下来,非常值得大家背下来。但是这个公式呢,你做大题的时候不能直接用 啊,你就直接把这三个公式写出来,然后再写出这个公式。无脑写,只要一定练死干,你就会写这三个公式,然后得到一个 f n 等于它。不管这个题你会不会做,你把这个公式写出来,你最起码得个两三分,对不对?好,我们接下来看来判断继续往下判断啊, 刚刚呢,我们已经得到了 f n 等于什么?它等于 b 方 l 方 v 除以而总, 然后呢,我就知道它是减速,减速意味着速度在减小,速度一减小,那么我的安培力呢? f i 呢?它也会减小,对吧?安培力也会减小,而安培力等于 m 乘以 a, 所以 我的加速度也会减小,所以呢,它会做一个加速度减小的减速运, 那速度最终呢?减为零了啊?我们来看啊,速度是越来越小的,安培力呢,也越来越小,加速度也越来越小,所以呢,棒子最终做加速度之间减小的减速运动,最终停下来了。那它对应的 v t 图像长这个样子, 那知道这个东西啊,我们要举,要会举一反三,怎么举一反三呢?来看啊, e 等于什么?变量之 e, e 等于 b l v b 不 变, l 不 变, v 是 这么变的,那 e 呢? e 对 应的是不是也是这么变? 好,再来看电流, i, i 等于什么? i 等于 e 等于 e, 除以二总,我的总电阻也不变,总电阻也不变, e 怎么变, i 不 就怎么变吗?所以 i 图像也长这个样子。 那我某一个电电阻啊,它这个电上面的电压 u 等于什么? u 不 就等于 r 也乘以 r 吗? 你 r 怎么变,我的 u 不 就怎么变吗?对不对?就这个地方,我的 u 也是这么变。然后再来看,在这个公式里面,这一坨子变不变,它也不变,所以我 v 怎么变,我的 f 安培力它就怎么变啊,所以呢,它的安培力图像也长这个鬼样子, 然后 f a 又等于什么?又等于 m a, f i 又等于 m a, 所以呢, f i 怎么变?那这个时候我的加速度力应该怎么变?所以呢,它基本上所有的无外力单棒, 对吧?给一个出速度的这种单棒,它最终所有它的图像的变化都是长这个鬼样子,直接把它记下来啊,这个很值得记,对吧? 好,我们继续往下看啊。来看来看这道题。如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨, m n 啊,和 p q, 两导轨间距是 l, 电阻忽略不计。在 m 和 q 之间接有一个阻值为 r 的 电阻, 导线杆 ab, 质量是 m, 电阻为小耳,并和导轨接触良好,整个装置处在一个数值向上,磁感强度为 b 的 迎向磁场中。现在呢,给 ab 杆一个出速度为零,让杆向右运动, ab 杆最后停在导轨上了,这不就是一个五百米的棒吗?对吧?它指数一个安培力压 a 选项,这个 ab 杆将做匀减速。我们刚刚讲了它的加速 a 呢,也是在逐渐减小的,所以它不是个匀减速。好, b 选项,这个速度减为二分之一 v 零时,让你求什么?第一个让你求加速,第二个让你求安培力。 这个选择只能直接拿公式来背吗?对吧?那我的 f 安培力就等于什么?它不就等于 b 方 l 方 v, 这个时候我的 v 零,二分之 v 零,那就是 v 零,对吧?乘一个二分之 v 零吗? d 方 l 方 v 除以耳总,在这个时候,我整个电路里面的总电阻等于什么?他不就等于我这的,那这个棒子上的电阻是小耳, 然后呢,这个他们这个电,这个导轨之间还接了一个阻值为耳的电阻,那我的总电阻不就是大耳加小耳? 所以呢,我的 n 培利,它等于 b 方 l 方 v 零,除以二倍的大二加小二,这个也没问题,对吧?那加速度呢?加速度不就等于这个额外的 f i 除以一个质量 m 吗?那就给这个东西出一个 m 不 就行了吗?所以这个呢是错的,它这个地方呢,只写了一个大, 再来 ab 杆将做一个加速减小的。减速没问题啊,加速度就是在减小,而且是一个减速运动。所以这题选的什么?这题选的是 c d, 把刚刚讲的啊,把刚刚讲的前面这一套,对吧?这些东西给他背下来,理解理解的背下来,那你做这种题,这不就手拿把枪吗?对吧?好,我们继续往下。 那题我就不读了。也是一样的啊,因为他这个地方呢,也是给了一个杆的出速度为零,也没有其他的力。然后呢?让你求什么?让你求速度,加速度,电流、安培力随时间的变化, 我们前面刚刚在前面推过呀,我所有的变化量都跟这个 v v 的 变化是一模一样的呀, v 零这么变, a 也这么变,对吧? r 也这么变,安培力也这么变,所以这个题选的谁呀?选的是 a 和 c, 对 不对?你把这个东西,你把这个东西举一反三,理解透了,你再去看这种题,这不很轻松吗?轻轻松松就搞到了呀。 啊,所以他的运动状态怎么样?最终速度怎么样?最终停下来了,速度问题我们都分析完了啊,好,我们再来看他刚刚在前面写的啊,求的第二个问题,让你求什么?整个电路上通过的这个总电和量 在这个里面啊?你,你电流啊,我们刚刚已经看了,对吧?我们的电流是怎么变的?我们刚刚的电流是对吧?跟速度变化是一样的,他的电流变化随时间的变化都是这样变, 那这个东西呢?它的电流变化呢?它就不是均匀变的,那我们就用一个平均电流来表示,那它非恒电流的时候,我的 q 就 等于我的平均电流乘以十点, q 等于 i 乘以 p 嘛? 然后呢,整个这是一个串联电路,整个它是一个串联电路,那通过任何一个原件啊,通过整个回路的总电和量,这都是一模一样。 所以呢,你不管让你求的是电路的电和量,或者是耳上的电和量,它俩都是一模一样的。那关键这个电和量怎么求呢?大家记一个口诀啊,这个电和量我只看什么?我只看磁通量的变化, 不管速度怎么变,不管你是加速啊,减速呀,还是匀速呀,你爱怎么样怎么样,对吧?我只要让你求电和量,我的 q 永远等于 b l x 除以大加小二 永远等于这个式子。我接下来呢,来给大家推一下啊,你看已知 q 求 x 或者已知 x 求 q x 的 时候,一样,我们都用它,而且你不用分你受力,你不管什么类型的单棒,只要是个单棒,你都用它,只要遇见了求总列出来你都,你都可以拿它直接来算 啊。咱们来推一下,怎么来啊?这个问题是怎么来的?首先呢,这个 q 我 来,我来找个地方写一下, 我的 q 正常等于什么?正常它等于电流乘以时间 t, 你 这个电流我没有,对不对?那电流 i 等于什么?电流它等于 e, 是 不是啊?除以个 r, 总,我这就写个 r 加小 r, 那 这个 e 等于什么? e 它等于 r, 它 f, 对 不对?除以 r, 它 t, 我 在这个地方呢,除以个 r 加小 r, 不就这么不就这么个东西吗?对不对?然后呢? no 的 data fee 等于什么? data fee 在 这个地方我们看 啊,这个 data fee, 这不是词通量吗?假如说啊,假如说他之前在这个地方,他现在呢?跑到了这个地方, 那我的磁通量是谁?那我的磁通量 d 差 f, 他 不就等于 b 乘以个 d 差 s 吗?这个 d 差 s, 那 不就等于 b 乘以谁呀? b 乘以这个长是谁呀?位于 x 吗?宽是谁呀?宽是这的 l 吗?那不就等于 b l x 除以个 d, 它 t, 然后大耳加小耳, 对吧?这是 i, 这个算的是 i, 你 i 是 要乘以时间乘以时间等它 t, 等它 t 跟等它节约掉,所以我的 q 就 等于 b x 除以大二加小二。那这个东西是怎么来的,大家需要知道吗?不需要知道 哎,你只要,你只要把这个东西给我背下来,就是我的 q 等于什么?让你算这个 q, 你 怎么算?直接拿 b x 除以大二加小二就行了啊, 什么类型的单棒都可以用。那这个地方呢?这是详细的一个图的过程啊,大家有兴趣可以看一下。我刚刚在这个地方呢,已经讲了,那在这里我就不啰嗦了。好吧,那有的同学有问老师,那像第三个里面,如果让你求 x 呢? 如果让你求一 x, 那 这个时候呢?我的这个 q 也没有呀,那我怎么来算这种题呢?你刚刚讲 q 对 吧?我们刚刚在这个地方,我们刚刚在这个地方得到一个什么?我们刚刚得了一个 q 等于 b l x 除以一个 r 加 x, 那 如果 x 没给我 q 不 就求不出来了吗? 啊?那这个怎么来呢?如果说啊, q 和 x 都没给的东西,那我们拿什么来做?我们拿动量定来做 啊?我们拿动量定律来做。我,我规定以它运动的方向为正方向,我给棒子列一个动量定律啊,你受到安培力,什么?安培力是不是向这边的?这不就是我的安培力吗? 对吧?那我也,我也只受了这么一个力,我没有其他的力啊。所以我的 r 和啊, r 和,它不就等于负的 f n 乘以时间 t, 因为安培力在变,我们拿一个平均的,它等于什么?它等于我的末度量,末度量是零呀,你最终这个棒子停下来了,对不对?然后减去出动量,出动量不就是 m 为零吗? 然后呢?再来看这我安培力冲量大小,那负的 f n 乘以什么? b r l, 那 不就等于 b 乘以 r 乘以 l 吗?负的。 然后呢?再乘一个十年 t 来, r 跟 t 两个东西乘起来是谁呀?我们前面刚刚讲过,什么 q 等于 r 乘 t, 所以 这个地方它就等于谁,它就等于 q b l, 而且前面这是个负的,然后把这个东西跟上面这个东西连立在一起,那就能得到一个什么 q, b l 就 等于 m 为零, 那有这个东西,我是不是就可以解除 q 了? q 等于谁啊? q 它不就等于 m 为零,除以一个 b l 吗? q 可以 算出来吧? q 算出来之后带到这个里面去,我是不是就能算出我这的 v x 了? x, 它不就等于 q 除以一个大 r 加小 r 乘以个 b l 吗? 所以说我们在这里先算的什么?先算的是 q 通过的电和量,然后呢,我再利用 q 等于 b 幺 x 除以 r 总来算这个 v 一, 那要算 q 啊,你就拿什么来算?你就拿动量定力来算啊。 这个里面啊,我给大家强调一点,不管是这个无外力的啊,有出速度无外力的还是有外力的,有外力的,我到后面会给大家讲啊,我们都拿这一套,就是这就是个死的 啊,就是个套路,大家就按照这个东西来搞就行了啊,他不会错啊。那这个会了,我们接下来再往下来看一下电路中产生的较热,这个拿动能定律, 只要看到有较热的问题,我们全部拿能量手跟家动,动到定力啊,那这个我们怎么来呢?首先呢,你在这个地方的初速度是为零,你最终跑到这,假如说你跑到这,你的速度降为零了呀,那只有河外里,那河外里只有一个安培力啊, 对不对?那我的默动是零,减去初动能不就是二分力 m v 零方吗?它等于什么?它等于 w 安培力做的功,你为啥力做功了?然后呢,我们能量是怎么样的守恒的? 我在这个地方,对吧?我之前有动能,我现在没动能了,我的动能哪去了?你在电路里面又又没有什么势能啊,机械能啊,这些东西变化了, 根据全部转化成热量了呗,所以根据能量守恒,我之前有的这么多的动能,然后呢,他最后全部转换成了我的角质,那有上面这个式子和下面这个式子就可以得 w n 九等于六种 能量转化,就是把动能转化成了焦耳热。所以遇见这类问题啊,大家记住,一定就说列一个动能定律给我把 w i 算出来,然后我的 q 总,它就等于负的 w i, 对 吧?然后呢,那如这是这就是我整个电路中产生的焦耳热了,如果问你这个电阻上的热量是多少, 那你的链子是小 r, 这个时候它俩是串联电路,按比例来分配嘛,你在总链组里面占了多少?你在总链组里面占的不就是 r 除以一个 r 加上小 r 吗?或它乘以个 q 总, 那这个时候它就等于谁了,它就等于 q, r 就是 r 乘以什么热量?那如果问你棒子它的热量怎么算?那就是小 r 除以一个大 r 加小 r 乘以个 q 总, 那就等于是 q 小 啊,不行啊,无外力单棒。我们讲完了啊,就这四类问题,那单棒模型呢?一共三类啊,我们我再强调一下,一种是什么?无外力单棒只有一个出速度,最终会停下来 啊?第二种呢,是横力单棒,因为它受一个固定的力。第三个呢是什么?第三个是横加速度单棒啊,一共这么三种类型要求的问题呢?一共四种。第一个棒子怎么走的,速度怎么变的? 第二种呢,它在运动到某一段,这个运动某一段距离之后呢?它产生的这个电和量啊,通过一个原件,它的电和量是多少?第三个问题呢,就是它的位移怎么算 啊?第四一个是它的热量是怎么算的啊?一共这么四类问题。那我们今天呢,首先来介绍一下这个五百里单棒, 然后呢,在这里我我只教了一下大家怎么去处理,如果需要,嗯,那个练习题的啊,需要想找题的这个同学啊,大家可以来关注我的这个微信号,或者这个微信公众号,或者呢来私信我。 然后呢来要一下这个练习题,我给大家发这个练习题。那后面呢我们会讲一下这个盈利担保怎么来处理啊?今天呢我们就讲那么多,好吧?