20xx粵教版高中物理選修（3-2）第一章《電磁感應》word章末總結(jié)-全文預覽
【正文】 四、電磁感應中的動力學問題 解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等． 1．做好受力情況、運動情況的動態(tài)分析：導體運動產(chǎn)生感應電動勢 ―→ 感應電流 ―→ 通電導體受安培力 ―→ 合外力變化 ―→ 加速度變化 ―→ 速度變化 ―→ 感應電動勢變化． 周而復始循環(huán)，最終加速度等于零，導體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)． 2．利用好導體達到穩(wěn)定狀態(tài)時的平衡方程，往往是解答該類問題的突破口． 例 4 (雙選 )如圖 4所示，相距為 L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為 θ，上端接有定值電阻 R，勻強磁場垂直于導軌平面向下，磁感應強度大小為 m 的導體棒由靜止釋放，當速度達到 v 時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為 P，導體棒最 終以 2v 的速度勻速運動．導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為 ( ) 圖 4 A． P＝ 2mgvsin θ B． P＝ 3mgvsin θ C．當導體棒速度達到 v2時加速度大小為 g2sin θ D．在導體棒速度達到 2v 以后勻速運動的過程中， R 上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功 解析 當導體棒的速度達到 v 時，對導體棒進行受力分析如圖甲所示． 甲 mgsin θ＝ BIL， I＝ BLvR ， 所以 mgsin θ＝ B2L2vR ① 當導體棒的速度達到 2v 時，對導體棒進行受力分析如圖乙所示． 乙 mgsin θ＋ F＝ 2B2L2vR ② 由 ①② 可得 F＝ mgsin θ 功率 P＝ F2v＝ 2mgvsin θ，故 A正確． 當導體棒速度達到 v2時，對導體棒受力分析如圖丙所示． 丙 a＝mgsin θ－B2L2v2Rm ③ 由 ①③ 可得 a＝ 12gsin θ， 故 C 正確． 當導體棒的速度達到 2v時，安培力等于拉力和 mgsin θ之和，所以以后勻速運動的過程中，R 上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力和重力做功之和，故 D 錯誤． 答案 AC 五、電磁感應中的能量問題 1．用能量觀點解決電磁感應問題的基本思路 首先做好受力分析和運動分析，明確哪些力做功，是做正功還是負功，再明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化，如何轉(zhuǎn)化 (如滑動摩擦力做功， 必然有內(nèi)能出現(xiàn)；重力做功，可能有機械能參與轉(zhuǎn)化；安培力做負功的過程中有其他形式能轉(zhuǎn)化為電能，安培力做正功的過程中有電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 )． 2．電能求解方法主要有三種 (1)利用克服安培力做功求解：電磁感應中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功． (2
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