习题课：电磁感应中的动力学及能量问题

课时要求 1.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法.

2.理解电磁感应过程中能量的转化情况，能用能量的观点分析和解决电磁感应问题.

一、电磁感应中的动力学问题

1．电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力作用，所以电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法是：

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．

(2)求回路中的感应电流的大小和方向．

(3)分析研究导体受力情况(包括安培力)．

(4)列动力学方程或平衡方程求解．

2．两种状态处理

(1)导体处于平衡状态--静止或匀速直线运动状态．

处理方法：根据平衡条件--合力等于零列式分析．

(2)导体处于非平衡状态--加速度不为零．

处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析．

例1　如图1甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．