2019-2020年高考物理復習 專題17 線框進出磁場問題易錯點.doc

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2019-2020年高考物理復習 專題17 線框進出磁場問題易錯點主標題：線框進出磁場問題易錯點副標題：剖析考點規(guī)律，明確高考考查重點，為學生備考提供簡潔有效的備考策略。關鍵詞：線框、磁場難度：3重要程度：5內(nèi)容：熟記易混易錯點。易錯類型：不會分析線框在有界磁場中的運動問題線框在有界磁場中運動時，可以分為以下常見的幾種情況：（1）線框在豎直方向上運動，即線框豎直下落進入磁場，然后穿過磁場，或者是不穿過磁場；（2）線框在水平方向上的運動，即線框以某速度水平穿著某一磁場，然后再穿出，或者是線框穿過方向相反的兩個有界磁場區(qū)域；（3）線框在磁場中繞某一固定旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；（4）線框在斜面上運動，即線框在某一斜面上進入有界磁場，然后穿出磁場。線框在有界磁場中的運動問題，一般是涉及電磁感應的有關知識、力學知識以及電路知識等的綜合題。在分析這類問題時，首先是將線框運動的整個過程分為幾個階段，然后分別它們分析，以確定線框的運動情況。一般情況下，通常將線框運動的整個運動過程分為“進磁場” “在磁場中平動” “出磁場”三個階段。h例 如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈和，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（為細導線）。兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面。運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界。設線圈、落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2。不計空氣阻力，則 （ ）Av1 v2，Q1 Q2 Bv1 =v2，Q1= Q2Cv1 Q2 Dv1 =v2，Q1 Q2【易錯】對題目信息理解不透徹，不能判斷出兩線圈進入磁場時的加速度a=g是一個定值，而是根據(jù)公式判斷出細線圈的加速度比粗線圈的加速度小，落地時細線圈的速度小于粗線圈的速度，錯選A；或?qū)€圈運動過程中的能量關系不清楚，錯誤判斷出細線圈在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量大于粗線圈產(chǎn)生的熱量，錯選C。【解析】D.根據(jù)題意可知，兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落，線圈到達磁場上邊界時具有相同的速度v。進入磁場后，兩線圈切割磁感線產(chǎn)生感應電流，此時線圈受到磁場的安培力，又，故；又線圈的電阻R=，其中為材料的電阻率，l為線圈的邊長，所以安培力F=，此時加速度。設0為該材料的密度，則m=0S4l，加速度a=g是定值，故線圈和在進入磁場時同步運動。當兩線圈全部進入磁場后，感應電流為零，不再受到安培力的作用，只在重力的作用下豎直下落，加速度為g。因此，線圈和落地時速度相等，即v1 =v2。由能量的轉(zhuǎn)化與能量守恒定律可知，Q=mg(h+H)mv2，其中為磁場區(qū)域的高度，由于線圈為細導線，m小，產(chǎn)生的熱量小，所以Q1 Q2。由以上分析可知，選項D正確。【點評】本題所涉及的知識比較多，解題時比較容易出錯。做題時，一定分清楚哪些是題目已知的，哪些是相同的，哪些是不同的，以及它們之間的關系。例如，錯解中判斷加速度時，就定勢地將兩線圈的安培力認為相同，而沒有深入分析各量的關系，以致得出錯誤答案。