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文档简介
1、用动量定理巧解电磁感应问题,三明二中 车慧清,高考专题复习,类型1、以公式q=It结合动量定理求电荷量,直导线在磁场中要受到安培力的作用,速度发生变化,安培力力随之变化。通常直导线(或线框)的运动为非匀变速直线运动,不能用牛顿运动定律结合运动学公式解题,而动量定理适用于非匀变速直线运动。在时间t内安培力的冲量 式中q是通过导体截面的电量。利用该公式结合动量定理是解答此类问题。,类型1、以公式q=It结合动量定理求电荷量,例1:如图所示,水平固定的足够长的光滑导轨与电阻R连接,处在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中, 一质量为m,长为L的导体棒以初速度v0 向右运动(导轨、导体棒的电阻均可忽略
2、),设磁场范围足够大,导轨足够长,则在导体棒运动的整个过程中,通过电阻R的电荷量是多少?,例2:上题中,对导体棒施一平行导轨向右的恒定拉力F,导体棒从静止开始运动,经过时间t达到最大速度,如图所示,求这一过程中,通过电阻R的电荷量。,类型1、以公式q=It结合动量定理求电荷量,初态,过程,末态,类型2、以公式x=vt结合动量定理求位移,直导线(或线框)在磁场中做非匀变速直线运动,在时间t内安培力的沖量 式中x是时间t内直导线(或线框)通过的的位移。利用该公式结合动量定理解答此类问题。,类型2、以公式x=vt结合动量定理求位移,例3:例1中,导体棒运动的距离有多远?,例4:例2中导体棒在时间t内
3、运动的距离为多少?,类型2、以公式x=vt结合动量定理求位移,类型3:动量定理结合能量守恒或动能定理求电磁感应中的热量,例5:如图所示,正方形线框以速度v0沿光滑水平面进入宽度为d的匀强磁场,已知线框恰好能穿过磁场(线框边长小于d),则线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量之比Q1:Q2为( ) A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1,类型4、含电容器的电磁感应问题,例6:如图所示,水平放置的光滑U型金属框架宽为L,足够长,垂直处于磁感强度为B的匀强磁场中,其上放一质量为m的全属棒ab,左端连接有一电容为C的电容器,现给棒一个向右的初速度v0,使棒始终垂直框架并沿框架运动,求导体棒的
4、最终速度。,例7:如图所示是超导电磁炮的原理图,它能在较短的炮身中使炮弹加速到极高的速度,去攻击大气层中飞行的任何飞机,设水平放置的两光滑全属导轨MN和PQ相距为d,左端连有开关S和电容为C的电容器.与质量为m的炮弹连接的金属杆EF垂直于导轨放在其上,可以自由滑动且接触良好, 整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,给电容器充电后, 电容器两电压为U, 合上开关S,电容器放电,某时刻炮弹在水平导轨上达到稳定速度。求:炮弹在水平导轨上所达到的稳定速度v的大小的表达式。,初态,过程,末态,电容器电量,类型5:动量定理在“双杆模型”中的应用,电磁感应中“双杆问题”是综合性较强的问题,涉及到电磁感应定律、安培力、牛顿运动定律和动量定理、动量守恒定律及能量守恒定律等。综合上述知识,
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