电磁感应中的动力学问题和能量问题

1、专题：电磁感应中的动力学问题和能量问题一、电磁感应中的动力学问题一、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)rREI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BILF 如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向的垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下

2、滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦.（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.精典例题精典例题乙Bb在处理有关电磁感应的问题时,最基础的处理方法还是对物体进行受力分析和运动情况的分析。在对物体进行受力分析时，由于电磁感应现象，多了一个安培力的作用，这一点是不能忽视的。 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。方法总结方法总结 电磁感应现象中出现的电能，一定是由其他形式的能转化而来，具体问

3、题中会涉及多种形式的能之间的转化，机械能和电能的相互转化、内能和电能的相互转化。 功是能量转化的量度，做功与能量转化的形式相对应，所以从能量转化的观点出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来分析导体的动能、势能、电能的变化，就可以建立相应的能量方程二、电磁感应中的能量问题二、电磁感应中的能量问题 MN为中间接有电阻R=5的U型足够长金属框架，框架宽度d=0.2m,竖直放置在如图所示的水平匀强磁场中，磁感应强度B=5T，电阻为r=1的导体棒AB可沿MN无摩擦滑动且接触良好。现无初速释放导体棒AB，发现AB下滑h=6m时恰达稳定下滑状态。已知导体棒AB的质量m=0.1kg,其它电阻不计。（重力

4、加速度取10N/Kg)求：（1）AB棒稳定下滑的速度； （2）此过程中电阻R上消耗的电能；MNABRVB精典例题精典例题 解决电磁感应中的能量问题时，牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了转化:如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；安培力做负功就将其它形式能转化为电能，做正功将电能转化为其他形式的能；熟练应用能量的转化与守恒定律往往可以省去许多细节，使解题简捷、方便。方法总结方法总结 图9-18中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距L为0.40m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.010-3kg电阻为1.0的金属杆ab始终垂直于导轨与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率