高中物理如何求解电磁感应中的力学问题学法指导

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1、此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。高中物理如何求解电磁感应中的力学问题如何求解电磁感应中的力学问题，一直是高中物理教学的一个难点，也是近几年来高考的热点。学生普遍反映，这类问题的知识跨度较大、综合程度较高、涉及到的知识面较广。因此，求解这类问题的难度较大、方法比较灵活、途径较多。笔者通过多年的教学实践，总结出了下列几种常见的求解方法，以供大家探讨。一、利用力学平衡方程求解图1（a）例1　如图1（a）所示，两金属杆ab和cd长均为L，电阻均为R，质量分别为M和m。现用两根质量和电阻均可忽略不计且不可伸长的柔软导线将它

2、们连接成闭合回路，并悬挂于水平、光滑、不导电的圆棒两侧。已知两金属杆都处于水平位置，整个装置处在一个与回路平面垂直磁感强度为B的匀强磁场中，求金属杆ab向下做匀速运动时的速度。分析与解　当金属杆ab以速度v向下做匀速运动时，cd杆也将以速度v向上做匀速运动，两杆同时做切割磁感线运动，回路中产生的感应电动势为E＝2BLv。　　　图1（b）　　　　　　　　　　　　　图1（c）分别以ab杆和cd杆为研究对象进行受力分析，画出受力分析图如图1（b）和图1（c）所示，根据力学平衡方程、则：Mg＝BIL＋TT＝mg＋BIL又因为，所以解得速度。此资料由网络收集而来，如有侵权

3、请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。二、利用牛顿第二定律求解图2例2　如图2所示，平行导轨MN和PQ相距0．5m，电阻忽略不计。其水平部分粗糙，倾斜部分光滑。且水平部分置于B＝0．6T竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分处没有磁场。已知导线a和b的质量均为0．2kg，电阻均为0．15Ω，开始时a、b相距足够远，b放置在水平导轨上，现将a从斜轨上高0．05m处由静止开始释放，求：（g＝10m/s2)。（1）回路中的最大感应电流是多少？（2）如果导线和导轨间动摩擦因数μ＝0．1，当导线b的速度最大时，导线a的加速度是多少？分析与解：（1）当导线a沿倾斜导轨

4、滑下时，根据机械能守恒定律，导线a进入水平导轨时速度最大，即。此时，导线a开始做切割磁感线运动，回路中产生的感应电流最大，即。（2）经分析可知，当导线b的速度达到最大值时，导线b所受的安培力与摩擦力大小相等，方向相反，即umg＝BIL，此时导线a受到的摩擦力和安培力方向都向右，即F＝μmg＋BIL＝2μmg。根据牛顿第二定律，导线a产生的加速度为，方向水平向右。三、利用动量定理求解图3例3　如图3所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨，置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两根质量相同的导体棒a和b，与导轨紧密接触且可自由滑动。先固定a，释放b，当b的速度达到10m/

5、s时，再释放a，经过1s后，a的速度达到12m/s，则此资料由网络收集而