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电磁驱动问题分类剖析

2021-03-16刘光辉

中学教学参考·理科版 2021年3期

刘光辉

[摘   要]电磁驱动涉及力、相对运动和能量的相关问题,解决此类问题的主要步骤:一是受力分析,画出等效电路;二是从动量与能量的角度选取并正确分析物理过程;三是依據物理规律 列关系,并求解。文章结合例题进行分类剖析。

[关键词]电磁驱动;受力分析;等效电路

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2021)08-0035-03

随着科学技术的发展,电磁驱动已应用到各行各业,相比传的统驱动方式,电磁驱动具有低碳环保、低机械磨损率等优点,以至于小到电动玩具,大到工业驱动装置,电磁驱动的应用越来越广泛。电磁驱动的原理即电磁感应现象,如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生感应电流,有电流通过的导体在磁场中会受到安培力的作用,导体就会运动起来,这种作用就是电磁驱动。相比于实际模型,高中阶段处理电磁驱动问题会相对简化,但该类问题由于存在相对运动,有时还会涉及参考系的转化,学生在解决时往往由于对规律的理解不够深刻而出现差错,下面就对该类问题展开讨论。

一、匀强磁场驱动

解决匀强磁场的驱动问题,首先要厘清导体棒相对于磁场的运动情况,包括切割磁感线的方向和速度大小,在分析电路时,就可以获得电源的各项参数,然后根据电路结构确定电流大小和方向,进而确定导体棒的受力情况及运动规律。

[例1]如图1所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻。……

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