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应用动力学和能量观点解决电磁感应中的“导轨+杆”模型问题.doc

来源:物理ok网 编辑:王利明 时间:2018-05-23 点击量:

应用动力学和能量观点解决电磁感应中的导轨+杆模型问题


1模型概述

导轨+杆模型是电磁感应问题在高考命题中的基本道具,也是高考的热点,考查的知识点多,题目的综合性强,物理情景变化空间大,是我们复习中的难点.导轨+杆模型又分为单杆型和双杆型;导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜;杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等;磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等,情景复杂,形式多变.

2. 常见模型

类型

“电—动—电”型

“动—电—动”型

示意图



已知量

abL,质量m,电阻R;导轨光滑水平,电阻不计

abL,质量m,电阻R;导轨光滑,电阻不计

过程分析

S闭合,棒ab受安培力FR(BLE),此时加速度amR(BLE),棒ab速度v↑→感应电动势E′=BLv↑→电流I↓→安培力FBIL↓→加速度a↓,当安培力F0时,a0v最大,最后匀速运动

ab释放后下滑,此时加速度agsin α,棒ab速度v↑→感应电动势EBLv↑→电流IR(E)↑→安培力FBIL↑→加速度a↓,当安培力Fmgsin α时,a0v最大,最后匀速运动

通过安培力做功,把电能转化为动能

克服安培力做功,把重力势能转化为内能


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