《高二物理电磁感应中的力学问题（通用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理电磁感应中的力学问题（通用）（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、如图两导轨竖直在绝缘地面上端接有电容为C的电容器，框架上有质量为m长度为L金属干平行于地面放置与导轨接触良好且无摩擦，杆离地面的高度为h，磁场磁场的磁感应强度为B，开始时电容器不带电将金属杆释放，问：金属杆落地时的速度？ （整个电路的电阻不计,1、电路中有无感应电流？确定有感应电流的依据是什么？回路中感应电流应如何确定？是否恒定？ 2、金属棒是否受到安培力？当导体杆受力恒定时他如何运动？ 3、为了求金属杆的运动速度需用力学的那些途径？ 牛顿定律？ 动量观点？ 能量观点,2.两个小车A和B置于光滑水平面同一直线上，且相距一段距离.在A上固定有闭合的螺线管，车B上固定有一条形磁铁，且条形磁铁的
2、轴线与螺线管在同一直线上，如图12-6-3所示.车A的总质量为M1=1.0kg,车B的总质量M2=2.0kg，若车A以v0=6m/s的速度向原来静止的车B运动，求螺线管内因电磁感应产生的热量有多少焦,3、如图12-6-6所示，用铝板制成的“U”型框，将一质量为m的带电小球，用绝缘线悬挂在框的上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中，向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为T，则 (A) A.悬线竖直，T=mg B.速度选择合适的 大小，可使T=0 C.悬线竖直，Tmg D.条件不足，无法确定,4、如图12-6-7中图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.2m，电阻R=1.0；有一导
3、体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强电场中，磁场方向垂直轨道面向下.现有一外力F沿轨道方向拉杆，使 之做匀加速运动， 测得力F与时间t的 关系如图乙所示， 求杆的质量m和加 速度a,5、如图4-8所示，da、cb为相距l的平行导轨(电阻可以忽略不计).a、b间接有一个固定电阻，阻值为R.长直细金属杆MN可以按任意角架在水平导轨上，并以速度v匀速滑动(平移)，v的方向和da平行.,图4-8,6、如图4-7所示，abcde和abcde为两平行的光滑导轨，其中abcd和abcd部分为处于水平面内的直轨，ab、ab的间距为cd、cd间
4、距的2倍，de、de部分为与直轨相切的半径为R的半圆形轨道,图4-7,且处于竖直平面内，直轨部分处于竖直向上的匀强磁场中，弯轨部分处于匀强磁场外，在靠近aa和cc处放有两根均质金属棒MN、PQ，质量分别为2m和m .为使棒PQ能沿导轨运动而通过半圆形轨道的最高点ee，问在初始位置至少必须给棒MN以多大的冲量?(设两段水平直轨均足够长，PQ离开磁场时MN仍在宽轨道上运动,解析】若棒PQ刚能通过半圆形轨道的最高点ee，由圆周运动知识知mg= 可得PQ在最高点时的速度 棒PQ在半圆形轨道上运动时机械能守恒，设其在dd时的速度为vd，由1/2mv2d=1/2mv20+mg2R可得vd= 两棒在直轨上运
5、动的开始阶段，由于闭合回路中有感应电流，受安培力的作用，棒MN速度减小，而棒PQ速度增大当棒MN的速度v1和棒PQ的速度v2的关系为v1=v2/2时，回路中的磁通量不再变化而无感应电流，两者便做匀速运动，因而v2=vd= ,v1,在有感应电流存在的每一瞬间，由F=BIL及MN为PQ长度的2倍可知，棒MN和PQ所受安培力F1和F2的关系为F1=2F2，从而在回路中有感应电流的时间t内，有F1=2F2 设棒MN的初速度为v0，取向右为正向，在时间t内分别对两棒应用动量定理，有-F1t=2mv1-2mv0,F2t=mv2，将前面两式相除，考虑到F1=2F2，并将v1、v2、的表达式代入，可得 v0= 所以在初始位置至少给棒MN的冲量为 I=2mv0=,感悟渗透应用,解题回顾】分析棒的运动过程一定要从受力分析入手，而其中的安培力又是受到棒的速度影响的要把这种动态的相互制约过程分析到底，直到找到一种最终稳定的运动状态.对于像本题两个棒同时运动的问题还应考虑到它们之间还存在什么联系，比如动量是否守恒等等,演讲完毕，谢谢观看
