聚焦电磁感应中的综合问题
2015-07-20程梦辉
中学生数理化·高二高三版 2015年4期
程梦辉(特级教师)


同学们对电磁感应知识的复习,不仅要正确理解电磁感应的基础知识——明确什么是电磁感应现象、感应电动势大小的计算、感应电流方向的判断及自感现象等,更应该关注电磁感应的综合问题。因为电磁感应的综合问题一直是历年高考的热点之一,通过分析这类问题的训练,我们不仅能深入、全面、细致地理解电磁感应知识,而且能提高分析综合问题的能力和运用数学知识解决物理问题的能力。
一、电磁感应中的力学问题
在电磁感应现象中,只要电路中产生了感应电流,磁场对感应电流就有安培力的作用。这样,导体在安培力及其他力的共同作用下或静止或运动,从而构成电磁感应中的力学问题。求解电磁感应中的力学问题有以下几个思维方向:
1.求解物体处于静止状态和匀速运动状态的问题时,一般从力的平衡角度加以思考。
2.求解瞬时问题和匀变速运动问题时,一般从牛顿运动定律的角度加以思考。
3.求解导体在安培力以及其他力作用下的变加速运动问题时,一般从力在时间上的累积效果,即从动量定理的角度加以思考,此时应明确安培力的冲量I=BLit。当磁感应强度B为定值时,it是t时间内通过导体横截面的电荷量q。
4.若以某一系统为研究对象,当系统所受的合外力为零时,一般从动量守恒定律或能量守恒定律的角度加以思考。
例1, 如图1所示,间距为L、电阻可以忽略不计的U形金属竖直轨道,固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。……
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