电磁感应中的动力学问题

电磁感应是高中电学的重要内容,更是高考命题的热点。其中用动力学思想分析解答导体棒在磁场中的运动问题,在高考物理试题中经常出现,为提高考生解答这部分题的能力,文章结合例题作简要的分析探讨。     

掌握“一二三四五” 知识要点全巩固（下）——初探高效复习电磁感应的方法

<正>（接上期）五、五大题型2．动力学问题电磁感应现象中由于导体棒或线圈在磁场中运动,往往涉及到力和运动的问题．这类问题的特点是综合性强,难度大,是高考的重点和难点．求解此类问题时,要注意做好受力分析和运动分析,把握研究对象的运动特征及运动过程,再熟练应用相关的力学规律．     

浅析两类导体棒在磁场中的运动问题

电磁感应中，导体棒在磁场中的运动问题是很常见的．导体棒在导电滑轨上做切割磁感线运动时，会产生感应电动势，从而使闭合电路中的导体棒有感应电流流过，导体棒要受到安培力作用而使运动状态发生变化，因此感应电流与导体棒运动的加速度有相互制约的动态变化关系，经过足够长时间后导体棒趋于某一稳定状态．要解决导体棒在磁场中运动的问题，关键是在正确进行动态分析的基础上，判断导体棒最终的运动状态——即导体棒的收尾运动．     

谈导体棒切割磁感线运动问题的命制

物理学是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学,其命题必须遵循事实。电磁感应在高中物理中占有非常重要的地位,其中导体棒切割磁感应线类问题更为常见,在该类问题中除涉及楞次定律、法拉第电磁感应定律等电磁感应本身内容外,还常与电路、动力学、能量等知识进行综合考查,在历年高考中屡屡出现。因此,在平时的备考训练中也经常命制这类问题。本文推导出了常见导体棒切割磁感线运动的一般规律,明确了在此过程中几个物理量间必须满足的关系,     

说说“切割速度”

根据法拉第电磁感应定律,当导体棒与磁场间有相对运动且运动方向与磁场方向垂直时,导体棒上将产生动生电动势E=Blv,式中的速度7d指导体棒相对于磁场的运动速度,其方向是右手定则中拇指所指的方向．     

感应电动势的产生方式及计算

有关电磁感应现象中感应电动势的产生大体可归结为三类:一类是因为导体运动而产生,二类是因为磁场变化而引起,三类是既有运动又有磁场变化共同作用产生。无论何种情形都是产生电磁感应部份的导体或回路等效为电源,在回路中形成电流,从而产生与力学、电学相互综合的问题,物理过程复杂多变,它能很好地考查学生的思维能力,是高考中的热点问题。1导体运动产生的电动势1、平移切割:包含有在水平面内、竖起面内、斜面内导体棒的平动,一般采用E=BLV来计算电动势,其力学思路为:回路中磁通量变化→导体棒产生感应电动势→感应电流→导体棒受安培力…     

重点内容 回味无穷——电磁感应中导体棒运动问题归类解析

近几年高考中，电磁感应中导体棒运动问题反复出现，年年翻新，且多为计算题．下面就这类题归类、对比、解析、拓宽，让读者能够领会这类题的一般解法。     

导体棒在磁场中切割磁感线运动问题归类导析

在电磁感应现象中，导体棒在磁场中切割磁感线运动问题，是近几年高考中常出现的热点试题之一．通常试题将电磁感应、电路、导体的受力和运动等知识综合起来考查学生的综合分析能力，下面通过几个典型例题对这类问题进行归类分析．     

电磁感应竞赛题的两类问题

《全国中学生物理竞赛内容提要》 ,它对《电磁感应》部分的要求是 :法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感系数、互感和变压器 .命题一般集中在前两部分 .纵观近几年竞赛中出现的电磁感应题 ,归纳起来主要以两大类形式出现 ,一个是圆环问题 ,另一个是滑棒问题 .本文就这两种形式的电磁感应问题作一归纳总结 .1　圆环及与圆柱形磁场相关的电磁感应问题圆形导体环或者圆柱形磁场 ,作为一种特殊的回路或特殊的磁场区域 ,常常出现在各种各样的竞赛题中 .解决圆环问题的关键之一是找对产生感生电动势的对应面积 ;关键之二是根据含源电路欧姆定律 (…     

解决电磁感应问题的几种重要方法

一、动量定理在电磁感应中的应用在电磁感应问题中,金属棒往往做非匀加速运动,由于导体棒的速度变化引起了导体棒的受力变化,因此对于非匀加速运动的定量计算,不能直接用匀变速运动规律进行计算或运用恒力的冲量来计算．这时往往可以借助动量定理来解决,     

“良好接触”并不表示“光滑接触”

2006年高考物理试卷（江苏卷）的最后一题,涉及到的是电磁感应的内容．题中设置的情景是导体棒在磁场中沿导轨表面滑行的情况．题中只是给出“导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触”,并没有给出“导体棒与导轨之间的接触是光滑的”这样的条件,参考答案是按“光滑接触”给出的．那么“良好接触”与“光滑接触”有什么不同呢？“良好接触”是针对导体棒与导轨所构成的回路而言的,表明该回路是畅通的,接触处的电阻可忽略．“光滑接触”是表示导体棒与导轨的接触处不存在摩擦力．笔者认为,试题中没有给出“光滑接触”这一条件,使得该题存在缺陷．     

直流电动机模型的一个结论推导及应用

直流电机模型是指运动的磁场带动导体线框或线框的一部分运动． 当运动磁场带动线框或线框一部分运动时,线框或线框一部分最终也做匀速运动,求这时磁场提供的功率是题目中经常出现的．求解此题常规思路是对导体框进行研究,求阻力的功率和电路中消耗电功率之和,此方法较易理解但过程烦琐,花费时间较多,在高考中谁能用最短时间里做更多的题谁就是最后的胜利者．     

高中物理主干“力电综合”专题复习

一、高考命题导航力学和电学是高中物理的主干知识,也是高考物理的重点和热点,约占高考命题分值的80%.题型有选择题、计算题,尤其是压轴题,几乎都是力电综合命题,多以带电粒子在复合场(含电场、磁场)中的运动、电磁感应中导体棒     

如何求解电磁感应中变速切割运动问题

在电磁感应部分的命题中有一类这样的题型，即导体在匀强磁场中做变速切割磁感应线的运动，由于回路中产生的感应电动势、感应电流、导体所受的安培力都是随时变化的，因此，无法用电流公式求电量、用功的公式求热量、位移公式求位移，很多人将其视为难题。其实这类题也是有它一定的解题规律的，只要我们把握这一规律，就可以化难为易。下面通过具体问题的研究，来归纳其一般解题规律，作为今后解题的借鉴。     

2007年高考上海卷第23（4）题错解分析

2007年普通高等学校招生全国统一考试（上海卷）第23题考查的是电磁感应方面的知识,是异步电动机和磁悬浮列车工作模型．题目较难,但确是一道好题． 题目（2007年高考上海卷第23题）：如图1（a）所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上．导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好．     

电磁现象中的终态问题

在电磁感应中 ,导体棒在导电滑轨上做切割磁感线运动时 ,会产生感应电动势 ,从而使闭合电路中的导体棒有感应电流流过 ,导体棒又要受到安培力作用而使运动状态发生变化 ,因此感应电流与导体棒运动的加速度有相互制约的动态变化关系 ,经过足够长时间后一定趋于某一稳定状态 ,故解决这类问题时正确进行动态分析 ,确定最终状态是解题的关键 .其基本形式如图 1所示 :导体运动 　电磁感应　 感应电动势　　阻碍↑　　　　　　　　　↓闭合回路安培力 磁场对电流作用 感应电流图 1一、终态为静止状态例 1　如图 2所示 ,质量为 m的导体棒可图 2沿光…     

电磁驱动过程中的受力与能量转化情况分析——由2007年上海高考压轴题谈起

原题．（2007年上海高考第23题）如图1（a）所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,导轨间距为L,左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上．导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好．在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B．开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时。     

例说动生电动势与感生电动势的叠加

法拉第电磁感应定律的一般形式为(?)=△Φ△t,按照磁通量的变化原因的不同,通常有两种基本情况.一种是稳恒磁场中运动着的导体(导体棒切割磁感应线)产生的感应电动势,我们称之为动生电动势,设导体棒长为l,垂直于棒及磁场的速度为v,匀强磁场磁感应强度为B,有(?)1=Blv (1)另一种是导体不动(回路的面积一定),因磁场的变化而产生感应电动势,我们称之为感生电动势.设回路的     

“导体单棒”模型分析与应对策略

在磁场中,导体棒在平面导轨上滑动切割磁感线,导体棒中会产生感应电动势,闭合电路中会产生感应电流,磁场又会对导体棒施加安培力作用,影响导体棒的运动．从导体棒所在的导轨模型上看有平面导轨、斜面导轨、竖直导轨等．导体棒因涉及受力分析、     

注重基本规律 突出思想方法——探析高考物理电磁学压轴题

电磁学是高中物理的基础和重点,也是高考的重点和热点．电磁学的考查历年高考多以压轴题的形式出现,其内容涉及电场力、洛伦兹力、电磁感应规律及牛顿运动定律、能量守恒等知识,命题特点为知识点多、概念烦琐、规律复杂,要求分析能力、建模能力、数学处理问题能力都非常高,题中一般都会融合三个以上考点．例如电磁感应综合的压轴题中,就可以渗透磁场安培力、闭合电路欧姆定律、电功、电功率、功能原理、能量转化与守恒定律、牛顿定律、运动学公式,力学平衡等多个知识点．