电量关系在电磁感应中的运用例析.pdfVIP

维普资讯 V0I．25 No．304 物 理 教 学 探 讨 第 25卷 总第 304期 Journal of Physics Teaching 2007年第 l1期 (下半月) 电量关系在 电磁感应 中的运用例析 徐正黄 苏州 苏苑高级中学，江苏省 苏州市 215128 电磁感应现象 中存在着运动关系和能量转 在线框在滑出磁场过程中，同样有 ： 化关系，是联系力学和电学的纽带，在高考试题 2￡2一 砌 一BaAQ2一Ba ④ 中常常出现综合题 ，通常涉及运动过程分析 、稳 态速度计算、能量转化计算、电路分析计算等。本 2t2一m(v—O)一 BaAQ2 ⑤ 文拟从 电量关系的运用例谈 电磁感应相关综合 联立 ③⑤ 两式 ，得 ： = 题的处理 。 所 以，在线框完全滑进磁场过程 中产生 的 例 1 如图 1所示， ：× × ×： 热量： 在光滑的水平面上，有一 。r-一 ri b； ×j z 1舢 2 ： Qt一虿1～ 一 百3～ z。 竖直向下的匀强磁场，分 I I，：× × ×： 。 布在宽度为 Z的区域 内。 ：× × ×： 在线框完全滑出磁场过程中产生的热量 ： 现有一边长为n(其中 —f l a Z)的正方形 闭合线 图 1 Q2一专，删。一专，删3 框 ，以垂直于磁场边界的初速度 vo滑过磁场 ，线 得 一旱，应莲c项。 框刚好能穿过磁场。则线框在滑进磁场过程中产 生的热量 Q 和滑 出磁场过程中产生的热量 Q2 通过例 1的分析可以看出：磁场中的变加速 之 比为 运动有一个核心物理量 Q，它一方面联系着安培 A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4 ：1 力的冲量 ，另一方面联系着导体棒滑过的距离。 解析 线框在进 、出磁场的过程中，切割磁 例 2 如图2所示 ，宽度为 L足够长 的光滑 感线运动而受到向左的安培力 。线框做加速度减 金属导轨一端封闭，电阻不计 ，水平部分在竖直 小的减速运动，完全进人磁场后做匀速运动 ，滑 向上 、磁感应强度为 B的匀强磁场 中。质量为m、 出过程线框同样做加速度减小 的减速运动直到 电阻为 R的导体棒从高度为 h的斜轨上从静止 刚好滑出磁场 。Q 、Q2的产生过程中线框中电流 开始滑下，由于在磁场中受安培力的作用 ，在水 是变化的，因此不能用电流公式直接计算 ，宜用 平导轨上滑行距离为 s而停下 。 动能转化为热能求解。 要求动能变化就需求线框刚好完全滑进磁 场时速度为 ，如何求得 呢?线框受到的是变力 做变减速运动 ，运动学公式 、动能定理都不能直 接应用 ，该用什么呢?对 !动量定理 ! 设磁场磁感应强度为 B，线框电阻为 R，刚 0’ ‘～ … … ¨ 好完全滑进磁场时速度为 ，在此过程中线框 因