2023年新教材高中物理第2章电磁感应专项1电磁感应中的动力学问题课件粤教版选择性必修第二册

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第二章　电磁感应专项一　电磁感应中的动力学问题一、导体棒在磁场中静止两种状态及处理方法.例1　(多选)如图所示，质量为m＝0.04 kg、边长l＝0.4 m的正方形导体线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上，线框用一平行斜面的细线系于O点，斜面倾角为θ＝30°.线框的一半处于磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化关系为B＝2＋0.5t(T)，方向垂直于斜面，已知线框电阻为R＝0.5 Ω，重力加速度为g＝10 m/s2.则 (　　)A．线框中的感应电流方向为abcdaB．t＝0时，细线拉力大小F＝0.2 NC．线框中感应电流大小为I＝80 mAD．经过一段时间t，线框可能沿斜面向上运动思路分析：根据楞次定律可得感应电流方向；根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小，有闭合电路的欧姆定律计算感应电流大小；根据共点力的平衡条件可得t＝0时拉力F大小；安培力大于重力沿斜面向下的分力时线框向上运动．【答案】CD二、导体棒在磁场中做匀速运动力学对象和电学对象的相互关系．例2　如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上．t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动．t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g.求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻R的阻值．思路分析：分别画出金属杆进入磁场前、后的受力示意图，有助于快速准确的求解问题．三、导体棒在磁场中做加速运动动态分析的基本思路．例3　如图甲，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R，垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如图乙．在0～t0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动．乙图中t0、F1、F2为已知，棒接入电路的电阻为R，轨道的电阻不计．则下列说法正确的是 (　　)【答案】D四、导体框运动的分析电磁感应中导体框运动与电路知识的关系图．例4　如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈Ⅰ、Ⅱ分别用同种导线绕制而成，其中Ⅰ为边长为L的正方形线圈，Ⅱ是长2L、宽为L的矩形线圈，将两个线圈同时从图示位置由静止释放，线圈下边进入磁场时，Ⅰ立即做了一段时间的匀速运动．已知两线圈在整个下落过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力，则(　　)A．下边进入磁场时，Ⅱ也立即做匀速运动B．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动C．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动D．线圈Ⅱ先到达地面【答案】C