2019-2020年高考物理复习 专题17 线框进出磁场问题易错点.doc

2019-2020年高考物理复习 专题17 线框进出磁场问题易错点主标题：线框进出磁场问题易错点副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：线框、磁场难度：3重要程度：5内容：熟记易混易错点。易错类型：不会分析线框在有界磁场中的运动问题线框在有界磁场中运动时，可以分为以下常见的几种情况：（1）线框在竖直方向上运动，即线框竖直下落进入磁场，然后穿过磁场，或者是不穿过磁场；（2）线框在水平方向上的运动，即线框以某速度水平穿着某一磁场，然后再穿出，或者是线框穿过方向相反的两个有界磁场区域；（3）线框在磁场中绕某一固定旋转轴旋转；（4）线框在斜面上运动，即线框在某一斜面上进入有界磁场，然后穿出磁场。线框在有界磁场中的运动问题，一般是涉及电磁感应的有关知识、力学知识以及电路知识等的综合题。在分析这类问题时，首先是将线框运动的整个过程分为几个阶段，然后分别它们分析，以确定线框的运动情况。一般情况下，通常将线框运动的整个运动过程分为“进磁场” “在磁场中平动” “出磁场”三个阶段。h例 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈和，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈、落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力，则 （ ）Av1 v2，Q1 Q2 Bv1 =v2，Q1= Q2Cv1 Q2 Dv1 =v2，Q1 Q2【易错】对题目信息理解不透彻，不能判断出两线圈进入磁场时的加速度a=g是一个定值，而是根据公式判断出细线圈的加速度比粗线圈的加速度小，落地时细线圈的速度小于粗线圈的速度，错选A；或对线圈运动过程中的能量关系不清楚，错误判断出细线圈在磁场中运动时产生的热量大于粗线圈产生的热量，错选C。【解析】D.根据题意可知，两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，线圈到达磁场上边界时具有相同的速度v。进入磁场后，两线圈切割磁感线产生感应电流，此时线圈受到磁场的安培力，又，故；又线圈的电阻R=，其中为材料的电阻率，l为线圈的边长，所以安培力F=，此时加速度。设0为该材料的密度，则m=0S4l，加速度a=g是定值，故线圈和在进入磁场时同步运动。当两线圈全部进入磁场后，感应电流为零，不再受到安培力的作用，只在重力的作用下竖直下落，加速度为g。因此，线圈和落地时速度相等，即v1 =v2。由能量的转化与能量守恒定律可知，Q=mg(h+H)mv2，其中为磁场区域的高度，由于线圈为细导线，m小，产生的热量小，所以Q1 Q2。由以上分析可知，选项D正确。【点评】本题所涉及的知识比较多，解题时比较容易出错。做题时，一定分清楚哪些是题目已知的，哪些是相同的，哪些是不同的，以及它们之间的关系。例如，错解中判断加速度时，就定势地将两线圈的安培力认为相同，而没有深入分析各量的关系，以致得出错误答案。