链接高考12 电磁感应中的动力学和能量问题
考点一 电磁感应中的动力学问题
[考点解读]
1.两种状态及处理方法
状态 特征 处理方法 平衡态 加速度为零 根据平衡条件列式分析 非平衡态 加速度不为零 根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析 2.力学对象和电学对象的相互关系
[典例赏析]
[典例1] 如图所示,金属杆ab、cd置于平行轨道MN、PQ上,可沿轨道滑动,两轨道间距l=0.5 m,轨道所在空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T,用力F=0.25 N向右水平拉杆ab,若ab、cd与轨道间的滑动摩擦力分别为f1=0.15 N、f2=0.1 N,两杆的有效电阻R1=R2=0.1 Ω,设导轨电阻不计,ab、cd的质量关系为2m1=3m2,且ab、cd与轨道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.求:
(1)此两杆之间的稳定速度差;
(2)若F=0.3 N,两杆间稳定速度差又是多少?
[解析] 因F>f1,故ab由静止开始做加速运动,ab中将出现不断变大的感应电流,致使cd受到安培力F2作用,当F2>f2时 ,cd也开始运动,故cd开始运动的条件是:F-f1-f2>0.
(1)当F=0.25 N时,F-f1-f2=0,故cd保持静止,两杆的稳定速度差等于ab的最终稳定速度vmax,故此种情况有: