内容发布更新时间 : 2024/12/26 22:15:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

——教学资料参考参考范本—— 【高中教育】高考物理大一轮复习微专题14电磁感应中的动力学和能量问题学案新人教版 ______年______月______日 ____________________部门 1 / 21 电磁感应中的动力学问题 1．题型简述：感应电流在磁场中受到安培力的作用，因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起．解决这类问题需要综合应用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律、楞次定律)及力学中的有关规律(共点力的平衡条件、牛顿运动定律、动能定理等)． 2．两种状态及处理方法 状态 平衡态 特征 处理方法 加速度为零 根据平衡条件列式分析 根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析 非平衡态 加速度不为零 3．动态分析的基本思路 解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度最大值或最小值的条件．具体思路如下： Ⅰ.电磁感应中的平衡问题 (20xx·全国甲卷)如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上．已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金 2 / 21 属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑．求 (1)作用在金属棒ab上的安培力的大小； (2)金属棒运动速度的大小． 解析：(1)设导线的张力的大小为T，右斜面对ab棒的支持力的大小为N1，作用在ab棒上的安培力的大小为F，左斜面对cd棒的支持力大小为N2．对于ab棒，由力的平衡条件得2mgsin θ＝μN1＋T＋F ① N1＝2mgcos θ ② ③ 对于cd棒，同理有mgsin θ＋μN2＝T N2＝mgcos θ ④ ⑤ ⑥ 联立①②③④式得F＝mg(sin θ－3μcos θ) (2)由安培力公式得F＝BIL 这里I是回路abdca中的感应电流，ab棒上的感应电动势为E＝BLv ⑦ ⑧ ⑨ 式中，v是ab棒下滑速度的大小．由欧姆定律得I＝ 联立⑤⑥⑦⑧式得v＝(sin θ－3μcos θ) 答案：(1)mg(sin θ－3μcos θ) (2)(sin θ－3μcos θ) mgR B2L2对金属棒正确进行受力分析和运动过程分析是解题的关键． 3 / 21