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电磁感应与力学规律的综合应用 专题三 一 电磁感应中的动力学问题 解决这类问题的关键在于通过受力分析确定运动状态来寻找过程中的临界状态 如速度 加速度取最大值或最小值的条件等 基本思路 确定电源 e r 受力分析 运动状态的分析 临界状态 感应电流 运动导体所受的安培力 如图所示 导线mn可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动 导轨位于水平方向的匀强磁场中 回路电阻是r 将mn由静止开始释放后的一段时间内 mn运动的加速度可能是 a 保持不变b 逐渐减少c 逐渐增大d 先增大后减小 例题分析 16 16分 如图所示 竖直平行导轨间距l 20cm 导轨顶端接有一电键s 导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦 ab的电阻r 0 4 质量m 10g 导轨的电阻不计 整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中 磁感应强度b 1t 当导体棒由静止释放0 8s后 突然闭合电键 不计空气阻力 设导轨足够长 求ab棒的最大速度和最终速度的大小 g取10m s2 月考试题 如图所示 磁场与水平面垂直 导轨电阻不计 宽为l 质量为m 电阻为r的直导线ab与导轨垂直放置 并可以在导轨上无摩擦地自由滑动 当导线从静止开始下滑的过程中 最大加速度和最大速度是多少 设导轨足够长 且与水平面夹角为 例题分析 如图所示 ab cd是两根足够长的固定平行金属导轨 两导轨间的距离为l 导轨平面与水平面的夹角为 在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场 磁感应强度为b 在导轨的ac端连接一个阻值为r的电阻 一根质量为m 垂直于导轨放置的金属棒ab 从静止开始沿导轨下滑 求此过程中ab棒的最大速度 已知ab与导轨间的动摩擦因数为 导轨和金属棒的电阻都不计 课堂练习 1 电磁感应中的动态分析 是处理电磁感应问题的关键 要学会从动态分析的过程中来选择是从动力学方面 还是从能量方面来解决问题 2 在分析运动导体的受力时 常画出平面示意图和物体受力图 方法总结 如图 a线圈接一灵敏电流计 b线框放在匀强磁场中 b线框的电阻不计 具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动 今用一恒力f向右拉cd由静止开始运动 b线框足够长 则通过电流计中的电流方向和大小变化是 a g中电流向上 强度逐渐增强 b g中电流向下 强度逐渐增强 c g中电流向上 强度逐渐减弱 最后为零d g中电流向下 强度逐渐减弱 最后为零 课堂练习 如图甲所示 一对平行光滑轨道放置在水平面上 两轨道间距l 0 20m 电阻r 1 0 有一导体杆静止放在轨道上 与两轨道垂直 杆及轨道的电阻可忽略不计 整个装置处于磁感强度b 0 50t的匀强磁场中 磁场方向垂直轨道面向下
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