電磁感應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題歸納

1、1電磁感應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題歸納電磁感應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題歸納重、難點(diǎn)解析：重、難點(diǎn)解析：（一）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題電磁感應(yīng)和力學(xué)問題的綜合，其聯(lián)系橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力，因?yàn)楦袘?yīng)電流與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的加速度有相互制約的關(guān)系，這類問題中的導(dǎo)體一般不是做勻變速運(yùn)動(dòng)，而是經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程再趨于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，故解這類問題時(shí)正確進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析確定最終狀態(tài)是解題的關(guān)鍵。1.動(dòng)態(tài)分析：求解電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題時(shí)，要抓好受力分析和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析，導(dǎo)體在拉力作

2、用下運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化，周而復(fù)始地循環(huán)，當(dāng)循環(huán)結(jié)束時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)a=0，而速度v通過加速達(dá)到最大值，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；或通過減速達(dá)到穩(wěn)定值，做勻速直線運(yùn)動(dòng).2.兩種狀態(tài)的處理：當(dāng)導(dǎo)體處于平衡態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，處理的途徑是：根據(jù)合外力等于零分析。當(dāng)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)——變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，處理的途徑是：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析

3、，或者結(jié)合動(dòng)量的觀點(diǎn)分析.3.常見的力學(xué)模型分析：類型“電—?jiǎng)印姟毙汀皠?dòng)—電—?jiǎng)印毙褪疽鈭D棒ab長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量m，電阻R，導(dǎo)軌光滑，電阻不計(jì)棒ab長(zhǎng)L，質(zhì)量m，電阻R；導(dǎo)軌光滑，電阻不計(jì)分析S閉合，棒ab受安培力RBLEF?，此時(shí)mRBLEa?，棒ab速度v↑→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)BLv↑→電流I↓→安培力F=BIL↓→加速度a↓，當(dāng)安培力F=0時(shí)，a=0，v最大。棒ab釋放后下滑，此時(shí)??singa，棒ab速度v↑→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv↑→電流

4、REI?↑→安培力F=BIL↑→加速度a↓，當(dāng)安培力??sinmgF時(shí)，a=0，v最大。運(yùn)動(dòng)形式變加速運(yùn)動(dòng)變加速運(yùn)動(dòng)最終狀態(tài)勻速運(yùn)動(dòng)BLEvm?勻速運(yùn)動(dòng)22mLBsinmgRv??4.解決此類問題的基本步驟：（1）用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（包括右手定則）求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向（2）依據(jù)全電路歐姆定律，求出回路中的電流強(qiáng)度.（3）分析導(dǎo)體的受力情況（包含安培力，可利用左手定則確定所受安培力的方向）.（4）依據(jù)牛頓第二定律列出動(dòng)力

5、學(xué)方程或平衡方程，以及運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，聯(lián)立求解。3【解析解析】金屬棒ab下滑時(shí)電流方向及所受力如圖乙所示，其中安培力RvlBIlBF22??，棒下滑的加速度m)RvlBcosmg(sinmga22??????棒由靜止下滑，當(dāng)v變大時(shí)，有下述過程發(fā)生；???????vaFv合，可知a越來越小，當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大值，以后棒勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)平衡時(shí)有：0RvlBcosmgsinmgm22????????∴.lBR)cos(sinmgv22m????

6、?變式變式2、【針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2】如圖所示，兩根平滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角放置。導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)電阻處在豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，把一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬圓桿MN，垂直于兩根導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，從靜止開始釋放，求：（1）金屬桿MN運(yùn)動(dòng)的最大速度mv的大小，（2）金屬桿MN達(dá)到最大速度的31時(shí)的加速度a的大小?！窘馕鼋馕觥拷饘贄UMN由靜止釋放后，沿導(dǎo)軌加速下滑時(shí)，切割磁感

7、線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為??cosBLvE，由MN與電阻R組成的閉合電路中感應(yīng)電流為：???cosR2BlvREI①由右手定則可知金屬桿中電流方向是從N到M，此時(shí)金屬桿除受重力mg、支持力N外，還受到磁場(chǎng)力，即：R2cosvLBBILF22???②金屬桿受力示意圖如圖所示，金屬桿沿斜面方向的合外力為：????????222cosR2vLBsinmgcosFsinmgF合根據(jù)牛頓第二定律有：macosR2vLBsinmg222????③由③式可