力电综合题的解题方略.ppt

解答力电综合题要注意以下两点: 1. 审题、,画出示意图(包括受力分析图、运动情景图和轨迹图),借助图示建立起清晰的物理情景. 2. 选对象,,选取研究对象,通过抽象、概括或类比等效的方法建立相应的物理模型,并对其进行全面的受力分析. 一电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中,: (1) 明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;(2) 画出等效电路图;(3) 运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质求解未知物理量. 【例1】如图 1所示,把总电阻为 2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为 a的圆环, 水平固定在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,一长度为 2a、电阻等于 R、粗细均匀的金属棒 MN放在圆环上, ,且经过环心 O时,求: (1) 流过棒的电流的大小和方向及棒两端的电压U MN.(2) 在圆环和金属棒上消耗的总热功率. 图1 解析(1) 金属棒过环心时的电动势大小为 E=2Bav 由闭合电路欧姆定律得电流大小为电流方向从 N流向 U MN=(2) 全电路的热功率为 P=EI= 答案(1) (2) R Ba R R Ba rR EI3 42 2vv?????外3 22 v Ba IR?R aB3 8 222vR Ba 3 4v N→Mv Ba 3 2R aB3 8 222v 二电磁感应中的动力学分析导体切割磁感线运动时产生感应电流,使导体受到安培力的作用,从而直接影响到导体的进一步运动,解决这类问题的基本思路?电磁感应过程中往往伴随着多种形式的能量转化,其中克服安培力做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程,从功能的观点入手也是解决电磁感应问题的有效途径. 题型 1 电磁感应中的动力学问题【例1】如图 2所示,光滑斜面的倾角=30 °,在斜面上放置一矩形线框 abcd ,ab 边的边长 l 1=1 m,bc边的边长 l 2= m, 线框的质量 m=1 kg, 电阻 R= Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量 M=2 kg, 斜面上 ef线(ef∥gh∥ab)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度 B= T. 如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和 gh线的距离 s= m( 取 g=10 m/s 2).求: 题型探究?图2 (1) 线框进入磁场时匀速运动的速度 v. (2) ab边由静止开始运动到 gh线所用的时间 t. 思路点拨线框的运动可分为进入磁场前、进入磁场中、完全进入磁场后三个阶段,分析每个阶段的受力,确定运动情况. 解析(1) 在线框进入磁场的最初一段时间内,重物和线框受力平衡,分别有 Mg=F TF T=mgsin + F Aab边切割磁感线产生的电动势 E=Bl 1v 感应电流 I=受到的安培力 F A=BIl 1联立得 Mg=mgsin + 代入数据得 v=6 m/sR BlR Ev 1?R lBv 21 2 ??(2) 线框进入磁场前做匀加速直线运动对M有:Mg-F T=Ma 对m有:F T-mgsin = ma 联立解得 a= =5 m/s 2 该阶段运动时间为 t 1= = s= s 在磁场中匀速运动的时间 t 2= s= s mM mg Mg ??? sin a v5 66 2?v l ?