高考物理二輪復(fù)習(xí) 微專題四 電磁感應(yīng)中的“微元法”課件

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1、微專題四電磁感應(yīng)中的“微元法”-2-一些以“電磁感應(yīng)”為題材的題目。可以用微元法解,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,如導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv,感應(yīng)電-3-只受安培力的情況只受安培力的情況【例1】如圖所示,寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌一端封閉,電阻不計(jì),足夠長,水平部分有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒從高度為h的斜軌上從靜止開始滑下,由于在磁場(chǎng)中受安培力的作用,在水平導(dǎo)軌上滑行的距離為s時(shí)停下。-4-(1)求導(dǎo)體棒剛滑到水平面時(shí)的速度v0;(2)寫出導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑行的速度v與在水平導(dǎo)軌上滑行的距離x的函數(shù)關(guān)系。-5-6-既受安培力又受重力的情況既受安培力

2、又受重力的情況【例2】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線框在豎直向下的勻強(qiáng)重力場(chǎng)和水平方向的磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中以初速度v0水平拋出,磁場(chǎng)方向與線框平面垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨豎直向下的z軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大,已知重力加速度為g,求:(1)線框豎直方向速度為v1時(shí),線框中瞬時(shí)電流的大小;(2)線框在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大電功率;(3)若線框從開始拋出到瞬時(shí)速度大小到達(dá)v2所經(jīng)歷的時(shí)間為t,那么,線框在時(shí)間t內(nèi)的總位移大小為多少?-7-解析:(1)因在豎直方向兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流為-8-9-重力和安培力不在一條直線上的情況重力和安培力不在一

3、條直線上的情況【例3】如圖所示,空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng),豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T,每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d=0.5 m,現(xiàn)有一邊長l=0.2 m、質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.1 的正方形線框MNOP以v0=7 m/s的初速度從左側(cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng),線框運(yùn)動(dòng)過程中不偏轉(zhuǎn)。求-10-(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小F。(2)線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。(3)線框能穿過的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)n。答案:(1)2.8 N(2)2.45 J(3)4-11-解析:(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0=1.4 V, (3)用“微元法”解。線框在進(jìn)入和穿出條形磁場(chǎng)時(shí)的任一時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,