2017-2018学年同步备课教科版选修3-2:第11点 电磁感应中的动力学问题
2017-2018学年同步备课教科版选修3-2:第11点 电磁感应中的动力学问题第3页

解题指导 (1)设线框到达磁场边界时速度大小为v,由机械能守恒定律可得:

Mg(h-l)=mg(h-l)+(M+m)v2

代入数据解得:v=2 m/s

线框的ab边刚进入磁场时,感应电流:I=

线框恰好做匀速运动,有:

Mg=mg+IBl

代入数据解得:B=1 T.

(2)设线框进入磁场之前运动时间为t1,有:

h-l=vt1

代入数据解得:t1=0.6 s

线框进入磁场过程做匀速运动,所用时间:

t2==0.1 s

此后轻绳拉力消失,线框做竖直上抛运动,到达最高点时所用时间:t3==0.2 s

线框从开始运动至到达最高点,所用时间:

t=t1+t2+t3=0.9 s

(3)线框从最高点下落至磁场边界时速度大小为2 m/s,线框所受安培力大小也不变,即

IBl=(M-m)g

因此,线框穿出磁场过程还是做匀速运动,离开磁场后做竖直下抛运动.

由机械能守恒定律可得:mv=mv2+mg(h-l)

代入数据解得线框落地时的速度:v1=4 m/s.

答案 (1)1 T (2)0.9 s (3)4 m/s

方法提炼 解决此类问题,应从电路分析入手,求出电流,然后进行受力分析,正确的受