電磁感應(yīng)動力學(xué)問題歸納

1、1電磁感應(yīng)動力學(xué)問題歸納電磁感應(yīng)動力學(xué)問題歸納重、難點解析：重、難點解析：（一）電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)和力學(xué)問題的綜合，其聯(lián)系橋梁是磁場對感應(yīng)電流的安培力，因為感應(yīng)電流與導(dǎo)體運動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動，而是經(jīng)歷一個動態(tài)變化過程再趨于一個穩(wěn)定狀態(tài)，故解這類問題時正確進行動態(tài)分析確定最終狀態(tài)是解題的關(guān)鍵。1.動態(tài)分析：求解電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題時，要抓好受力分析和運動情況的動態(tài)分析，導(dǎo)體在拉力作

2、用下運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢→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)，當循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)。此時a=0，而速度v通過加速達到最大值，做勻速直線運動；或通過減速達到穩(wěn)定值，做勻速直線運動.2.兩種狀態(tài)的處理：當導(dǎo)體處于平衡態(tài)——靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，處理的途徑是：根據(jù)合外力等于零分析。當導(dǎo)體處于非平衡態(tài)——變速運動時，處理的途徑是：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析

3、，或者結(jié)合動量的觀點分析.3.常見的力學(xué)模型分析：類型“電—動—電”型“動—電—動”型示意圖棒ab長為L，質(zhì)量m，電阻R，導(dǎo)軌光滑，電阻不計棒ab長L，質(zhì)量m，電阻R；導(dǎo)軌光滑，電阻不計分析S閉合，棒ab受安培力RBLEF?，此時mRBLEa?，棒ab速度v↑→感應(yīng)電動勢BLv↑→電流I↓→安培力F=BIL↓→加速度a↓，當安培力F=0時，a=0，v最大。棒ab釋放后下滑，此時??singa，棒ab速度v↑→感應(yīng)電動勢E=BLv↑→電流

4、REI?↑→安培力F=BIL↑→加速度a↓，當安培力??sinmgF時，a=0，v最大。運動形式變加速運動變加速運動最終狀態(tài)勻速運動BLEvm?勻速運動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)電動勢的大小和方向（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力

5、學(xué)方程或平衡方程，以及運動學(xué)方程，聯(lián)立求解。3【解析解析】金屬棒ab下滑時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v變大時，有下述過程發(fā)生；???????vaFv合，可知a越來越小，當a=0時速度達到最大值，以后棒勻速運動。當平衡時有：0RvlBcosmgsinmgm22????????∴.lBR)cos(sinmgv22m????

6、?變式變式2、【針對訓(xùn)練針對訓(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，導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，整個電阻處在豎直向上，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，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運動的最大速度mv的大小，（2）金屬桿MN達到最大速度的31時的加速度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，切割磁感

7、線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為??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，此時金屬桿除受重力mg、支持力N外，還受到磁場力，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