2017_2018學(xué)年高中物理9電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題講義新人教版選修3_2 (1)

1、1第9點(diǎn)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題電磁感應(yīng)和力學(xué)問題的綜合，其聯(lián)系橋梁是磁場對感應(yīng)電流的安培力，因?yàn)楦袘?yīng)電流與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的加速度有相互制約的關(guān)系，這類問題中的導(dǎo)體一般不是做勻變速運(yùn)動(dòng)，而是經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程，再趨于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，故解這類問題時(shí)正確的進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最終狀態(tài)是解題的關(guān)鍵1受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析及思考路線導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動(dòng)

2、勢變化→……周而復(fù)始地循環(huán)，直至最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)加速度為零，而導(dǎo)體通過加速達(dá)到最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)或通過減速達(dá)到穩(wěn)定速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)2解決此類問題的基本思路解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)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(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源參數(shù)E和r；(2)“路”的分析——分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串、并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)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(dǎo)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(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？(2)若m＝0.5kg，L＝0.5m，R＝0.5Ω，則磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)(1)變速運(yùn)動(dòng)(或變加速運(yùn)動(dòng)或加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng))(2)感應(yīng)電動(dòng)勢：E＝BLv感應(yīng)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)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(jìn)入磁場過程是勻速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場過程也是勻速運(yùn)動(dòng)B若線圈進(jìn)入磁場過程是加速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場過程