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一、根据电磁感应画图像
根据电磁感应画图像是电磁感应问题中常考的内容,再结合动力学问题来考查对图像的要求就更高了,因为同学们要结合磁场的长度考虑穿越磁场的时间等运动学问题。
图1例1如图1所示,两条相距为l的平行线之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,四边形abcd是纸面内的等腰梯形,两底之间的距离长度也是l。当t=0时,bc边与图中虚线重合,以垂直于磁场边界的方向,速度大小为v匀速穿过磁场,取顺时针为感应电流正方向。则在穿越的整个过程中i\|t图像可能是()。
A.B.C.D.点拨:题中对于长度的设定是临界的,这时就是图中所示的电流突变。如果题中把磁场的宽度再变大一点,就会出现有效长度为0的情况,这时是没有电流产生的。或者是把速度变成非匀速等的改变都可以成为此题的拓展内容,同学们要做到举一反三。选B。
二、由电磁感应求速度
求的是速度,就证明速度不再是固定不變的了,这就与常见的电磁感应现象有所不同。线圈的有效长度在切割磁场运动的过程中是受到力的作用的,如果没有其他外力的情况下线圈一定不是匀速运动,此类问题正是以此为命题点。
图2例2如图2所示,在光滑水平面上有垂直于纸面向里的宽度为L的匀强磁场,现有一边长为a(a A.大于(v+v0)2B.小于(v+v0)2
C.等于(v+v0)2D.均有可能
点拨:本题看似和上题内容一样,实则是有本质区别的。本题中存在匀速阶段并且速度是时刻变化的,而上题仅仅讨论感应电流的大小和方向。选A。
三、电磁感应和v\|t图像结合
运动学中最具代表性也最常用的就是v\|t图像,借此我们可以解决很多通过常规计算难以解决的问题。
甲乙
图3例3如图3甲所示,在竖直平面内有一质量为m阻值为R的正方形闭合金属线圈abcd。线圈的下方有一与线圈平面垂直的匀强磁场,直线MN和M′N′是磁场的上下边界,且与线框bc边平行。当线圈由距MN的某一高度处从静止开始下落,图3乙为线圈穿越整个匀强磁场时的v\|t图像,图像中的字母均为已知量。求:线圈的边长、磁场的磁感应强度,以及线圈整个下落过程中产生的热量。
点拨:题中对于动力学和电磁感应的考查非常全面,同学们必须真正地理解整个运动过程才能求出此题。
答案:l=v1(t2-t1),B=1v1(t2-t1)mgRv1,Q=2mgv1(t2-t1)+12mv21-12mv23。
根据电磁感应画图像是电磁感应问题中常考的内容,再结合动力学问题来考查对图像的要求就更高了,因为同学们要结合磁场的长度考虑穿越磁场的时间等运动学问题。
图1例1如图1所示,两条相距为l的平行线之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,四边形abcd是纸面内的等腰梯形,两底之间的距离长度也是l。当t=0时,bc边与图中虚线重合,以垂直于磁场边界的方向,速度大小为v匀速穿过磁场,取顺时针为感应电流正方向。则在穿越的整个过程中i\|t图像可能是()。
A.B.C.D.点拨:题中对于长度的设定是临界的,这时就是图中所示的电流突变。如果题中把磁场的宽度再变大一点,就会出现有效长度为0的情况,这时是没有电流产生的。或者是把速度变成非匀速等的改变都可以成为此题的拓展内容,同学们要做到举一反三。选B。
二、由电磁感应求速度
求的是速度,就证明速度不再是固定不變的了,这就与常见的电磁感应现象有所不同。线圈的有效长度在切割磁场运动的过程中是受到力的作用的,如果没有其他外力的情况下线圈一定不是匀速运动,此类问题正是以此为命题点。
图2例2如图2所示,在光滑水平面上有垂直于纸面向里的宽度为L的匀强磁场,现有一边长为a(a
C.等于(v+v0)2D.均有可能
点拨:本题看似和上题内容一样,实则是有本质区别的。本题中存在匀速阶段并且速度是时刻变化的,而上题仅仅讨论感应电流的大小和方向。选A。
三、电磁感应和v\|t图像结合
运动学中最具代表性也最常用的就是v\|t图像,借此我们可以解决很多通过常规计算难以解决的问题。
甲乙
图3例3如图3甲所示,在竖直平面内有一质量为m阻值为R的正方形闭合金属线圈abcd。线圈的下方有一与线圈平面垂直的匀强磁场,直线MN和M′N′是磁场的上下边界,且与线框bc边平行。当线圈由距MN的某一高度处从静止开始下落,图3乙为线圈穿越整个匀强磁场时的v\|t图像,图像中的字母均为已知量。求:线圈的边长、磁场的磁感应强度,以及线圈整个下落过程中产生的热量。
点拨:题中对于动力学和电磁感应的考查非常全面,同学们必须真正地理解整个运动过程才能求出此题。
答案:l=v1(t2-t1),B=1v1(t2-t1)mgRv1,Q=2mgv1(t2-t1)+12mv21-12mv23。