2017_2018學年高中物理9電磁感應中的動力學問題講義新人教版選修3_2 (1)

1、1第9點電磁感應中的動力學問題電磁感應中的動力學問題電磁感應和力學問題的綜合，其聯(lián)系橋梁是磁場對感應電流的安培力，因為感應電流與導體運動的加速度有相互制約的關系，這類問題中的導體一般不是做勻變速運動，而是經歷一個動態(tài)變化過程，再趨于一個穩(wěn)定狀態(tài)，故解這類問題時正確的進行動態(tài)分析，確定最終狀態(tài)是解題的關鍵1受力情況、運動情況的動態(tài)分析及思考路線導體受力運動產生感應電動勢→感應電流→通電導體受安培力→合力變化→加速度變化→速度變化→感應電動

2、勢變化→……周而復始地循環(huán)，直至最終達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時加速度為零，而導體通過加速達到最大速度做勻速直線運動或通過減速達到穩(wěn)定速度做勻速直線運動2解決此類問題的基本思路解決電磁感應中的動力學問題的一般思路是“先電后力”(1)“源”的分析——分析出電路中由電磁感應所產生的電源，求出電源參數(shù)E和r；(2)“路”的分析——分析電路結構，弄清串、并聯(lián)關系，求出相關部分的電流大小，以便求解安培力；(3)“力”的分析——分析研究對象(常是金屬桿、導體

3、線圈等)的受力情況，尤其注意其所受的安培力；3(1)金屬桿在做勻速運動之前做什么運動？(2)若m＝0.5kg，L＝0.5m，R＝0.5Ω，則磁感應強度B為多大？(3)由v－F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？答案(1)見解析(2)1T(3)見解析解題指導(1)變速運動(或變加速運動或加速度減小的加速運動或加速運動)(2)感應電動勢：E＝BLv感應電流：I＝，安培力：F安＝BIL＝ERB2L2vR由題圖乙中圖線可知金屬桿受拉力、安培

4、力和阻力的作用，勻速運動時合力為零故F＝＋Ff，v＝＝F－RB2L2vRR?F－Ff?B2L2RB2L2FfB2L2由題圖乙中圖線可知直線的斜率為k＝2，得B＝1T.(3)由圖線的截距可以求得金屬桿受到的阻力Ff，F(xiàn)f＝2N.一個剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進入一水平的勻強磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，如圖2所示，則()圖2A若線圈進入磁場過程是勻速運動，則離開磁場過程也是勻速運動B若線圈進入磁場過程是加速運動，則離開磁場過程