高三物理选修3-2复习精讲精析精练检测2.doc

高三物理选修3-2复习精讲精析精练检测2.doc. net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 第 11点电磁感应中的动力学问题电磁感应和力学问题的综合, 其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力, 因为感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系, 这类问题中的导体一般不是做匀变速运动, 而是经历一个动态变化过程, 再趋于一个稳定状态, 故解这类题时正确的进行动态分析, 确定最终状态是解题的关键. 1. 受力情况、运动情况的动态分析及思考路线导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→…周而复始地循环, 直至最终达到稳定状态, 此时加速度为零, 而导体通过加速达到最大速度做匀速直线运动或通过减速达到稳定速度做匀速直线运动. 2. 解决此类问题的基本思路解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”. (1) “源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数 E和r; (2) “路”的分析——分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小, 以便求解安培力; (3) “力”的分析——分析研究对象( 常是金属杆、导体线圈等) 的受力情况, 尤其注意其所受的安培力; (4) “运动”状态的分析——根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型. 3. 两种状态处理(1) 导体处于平衡态——静止状态或匀速直线运动状态. 处理方法:根据平衡条件( 合外力等于零) ,列式分析. (2) 导体处于非平衡态——加速度不为零. 处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析. 4. 电磁感应中的动力学临界问题(1) 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,如由速度、加速度求最大值或最小值的条件. (2) 基本思路 . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 注意当导体切割磁感线运动存在临界条件时: (1) 若导体初速度等于临界速度,导体匀速切割磁感线; (2) 若导体初速度大于临界速度,导体先减速,后匀速运动; (3) 若导体初速度小于临界速度,导体先加速,后匀速运动. 对点例题如图 1 所示, 在距离水平地面 h= m 的虚线的上方, 有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场. 正方形线框 abcd 的边长 l= m, 质量 m= kg, 电阻 R= Ω. 一条不可伸长的轻绳绕过轻光滑滑轮,一端连线框,另一端连一质量 M= kg 的物体 A(A 未在磁场中). 开始时线框的 cd 边在地面上, 各段绳都处于伸直状态, 从如图所示的位置由静止释放物体 A ,一段时间后线框进入磁场运动,已知线框的 ab 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动. 当线框的 cd 边进入磁场时物体 A 恰好落地, 此时将轻绳剪断, 线框继续上升一段时间后开始下落, 最后落至地面. 整个过程线框没有转动, 线框平面始终处于纸面内, g取 10 m/s 2. 求: 图1 (1) 匀强磁场的磁感应强度 B 的大小. (2) 线框从开始运动至到达最高点,用了多长时间? (3) 线框落地时的速度多大? 解题指导(1) 设线框到达磁场边界时速度大小为 v ,由机械能守恒定律可得: Mg (h-l)=