2013高中物理专题复习课件《电磁感应》第3讲法拉第电磁感应定律的应用

第十二章：电磁感应典型例题剖析………………04适时仿真训练………………09典型例题剖析(1)线圈进入磁场过程中产生的是电热Q;(2)线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v;(3)线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a.［解析］(1)由题意知：线框下边缘进磁场时，线框便开始减速，由于线圈完全处于磁场中时不产生电热，所以线例3如图所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=100g，电阻为R=0.020Ω.开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm.将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2，求：典型例题剖析圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同，由能量守恒得：Q=mgd=0.50J(2)3位置时线圈速度一定最小，而3到4线圈在重力作用下做匀加速直线运动，有：得(3)2到3是减速过程，因此安培力减小，由F－mg=ma知：加速度减小，到3位置时加速度最小，a=4.1m/s2),(2220ldgvvm/s22vRvlBF22［答案］(1)0.50J(2)m/s(3)4.1m/s222典型例题剖析例4两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l.导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示.两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速v0.若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少？(2)当ab棒的速度变为初速度的时，cd棒的加速度是多少？典型例题剖析［解析］ab棒向cd棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量发生变化，于是产生感应电流.ab棒受到与运动方向相反的安培力作用做减速运动，cd棒则在安培力作用下做加速运动.在ab棒的速度大于cd棒的速度时，回路总有感应电流，ab棒继续减速，cd棒继续加速.两棒速度达到相同后，回路面积保持不变，磁通量不变化，不产生感应电流，两棒以相同的速度v做匀速运动.(1)从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒，有mv0=2mv.根据能量守恒，整个过程中产生的总热量为：2022041)2(2121mvvmmvQ典型例题剖析［答案］(2)设ab棒的速度变为初速度的时，cd棒的速度为v′,则由动量守恒有：此时，回路中的感应电动势和感应电流分别为：此时，cd棒所受的安培力为：F=IBl.cd棒的加速度为：由以上各式解得vmvmmv004343REIBlvvE2,)43(0.mFa.4022mRvlBamRvlBmv4)2(41)1(022202.［答案］适时仿真训练1.［答案］C3.［答案］(1)30°0.5m(2)0.5T(3)0.75N2m/sRvLBF022)1(PPEmvQmvEW2012012121)2(2021)3(mvQ