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高二物理 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用7導(dǎo)學(xué)案

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高二物理 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用7導(dǎo)學(xué)案

111課題楞次定律的應(yīng)用課型 l 如圖12110所示,一閉合的金屬環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵后繼續(xù)下落,空氣阻力不計(jì),則在圓環(huán)運(yùn)動過程中,下列說法正確的是( )實(shí)際問題模型化l 在光滑水平面上固定一個通電線圈,如圖所示,一鋁塊正由左向右滑動穿過線圈,那么下面正確的判斷是() A.接近線圈時做加速運(yùn)動,離開時做減速運(yùn)動 B.接近和離開線圈時都做減速運(yùn)動 C.一直在做勻速運(yùn)動 D.在線圈中運(yùn)動時是勻速的解析:把鋁塊看成由無數(shù)多片橫向的鋁片疊成,每一鋁片又由可看成若干閉合鋁片框組成;如圖。當(dāng)它接近或離開通電線圈時,由于穿過每個鋁片框的磁通量發(fā)生變化,所以在每個閉合的鋁片框內(nèi)都要產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是它接近或離開通電線圈,產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果是要阻礙它接近或離開通電線圈,所以在它接近或離開時都要作減速運(yùn)動,所以A,C錯,B正確。由于通電線圈內(nèi)是勻強(qiáng)磁場,所以鋁塊在通電線圈內(nèi)運(yùn)動時無感應(yīng)電流產(chǎn)生,故作勻速運(yùn)動,D正確。故答案為BD.l 課后練習(xí)7,圓盤發(fā)電機(jī)l 柱形磁鐵在塑料管內(nèi)下落情況與在金屬管內(nèi)下落情況對比。2、力學(xué)與電磁磁應(yīng)的綜合應(yīng)用解決這類問題一般分兩條途徑:一是注意導(dǎo)體或運(yùn)動電荷在磁場中的受力情況分析和運(yùn)動狀態(tài)分析;二是從動量和功能方面分析,由有關(guān)的規(guī)律進(jìn)行求解hB【例14】如圖所示,閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,整個裝置處在磁場中,設(shè)閉合環(huán)初速為零,摩擦不計(jì),則 A若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾的高度小于h B若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾的高度等于hC、若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾的高度小于h。D、若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)滾的高度大于h。解析:若是勻強(qiáng)磁場,當(dāng)閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面滾下時,無電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生根據(jù)機(jī)械能守恒,環(huán)滾的高度等于h;若是非勻強(qiáng)磁場,當(dāng)閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面滾下時,有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生,而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的原因是環(huán)的運(yùn)動,所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象所產(chǎn)生的結(jié)果是阻礙環(huán)的運(yùn)動,所以環(huán)上升的高度小于h,故本題正確答案為B、C【例15】如圖所示,光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連,水平軌道上方有足夠長的光滑絕緣桿MN,上掛一光滑鋁環(huán)A,在弧形軌道上高為h的地方無初速度釋放磁鐵B(可視為質(zhì)點(diǎn)),B下滑至水平軌道時恰好沿A的中心軸線運(yùn)動,設(shè)A,B的質(zhì)量為MA.MB,求A獲得的最大速度和全過程中A獲得的電能(忽略B沿弧形軌道下滑時環(huán)A中產(chǎn)生的感應(yīng)電流)解析:由B下落時只有重力做功可求得B滑至水平軌道的速度值,B沿A環(huán)軸線運(yùn)動時,A內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,與B產(chǎn)生相互作用,進(jìn)入時相互排斥,故vB減小,vA增大,B的中點(diǎn)過A環(huán)后,AB相互吸引,vB仍減小,vA增大;當(dāng)兩者相對靜止時,相互作用消失,此時vA=vB,A其有最大速度全過程能量守恒,B初態(tài)的重力勢能轉(zhuǎn)化為AB的動能和A獲得的電能 設(shè)B滑至水平軌道的速度為V1,由于B的機(jī)械能守恒,有MBgh=MB V12 所以 設(shè)AB最后的共同速度為V2,由于軌道鋁環(huán)和桿均光滑,對系統(tǒng)有: MBv1=(MAMB)v2 所以 V2即為所求的A獲得的最大速度又根據(jù)能量守恒有:MBgh=(MAMB)v22E電所以BI111

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