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111课题楞次定律的应用课型 l 如图12110所示,一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落,空气阻力不计,则在圆环运动过程中,下列说法正确的是( )实际问题模型化l 在光滑水平面上固定一个通电线圈,如图所示,一铝块正由左向右滑动穿过线圈,那么下面正确的判断是() A.接近线圈时做加速运动,离开时做减速运动 B.接近和离开线圈时都做减速运动 C.一直在做匀速运动 D.在线圈中运动时是匀速的解析:把铝块看成由无数多片横向的铝片叠成,每一铝片又由可看成若干闭合铝片框组成;如图。当它接近或离开通电线圈时,由于穿过每个铝片框的磁通量发生变化,所以在每个闭合的铝片框内都要产生感应电流。产生感应电流的原因是它接近或离开通电线圈,产生感应电流的效果是要阻碍它接近或离开通电线圈,所以在它接近或离开时都要作减速运动,所以A,C错,B正确。由于通电线圈内是匀强磁场,所以铝块在通电线圈内运动时无感应电流产生,故作匀速运动,D正确。故答案为BD.l 课后练习7,圆盘发电机l 柱形磁铁在塑料管内下落情况与在金属管内下落情况对比。2、力学与电磁磁应的综合应用解决这类问题一般分两条途径:一是注意导体或运动电荷在磁场中的受力情况分析和运动状态分析;二是从动量和功能方面分析,由有关的规律进行求解hB【例14】如图所示,闭合金属环从高h的曲面滚下,又沿曲面的另一侧上升,整个装置处在磁场中,设闭合环初速为零,摩擦不计,则 A若是匀强磁场,环滚的高度小于h B若是匀强磁场,环滚的高度等于hC、若是非匀强磁场,环滚的高度小于h。D、若是非匀强磁场,环滚的高度大于h。解析:若是匀强磁场,当闭合金属环从高h的曲面滚下时,无电磁感应现象产生根据机械能守恒,环滚的高度等于h;若是非匀强磁场,当闭合金属环从高h的曲面滚下时,有电磁感应现象产生,而产生电磁感应的原因是环的运动,所以电磁感应现象所产生的结果是阻碍环的运动,所以环上升的高度小于h,故本题正确答案为B、C【例15】如图所示,光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连,水平轨道上方有足够长的光滑绝缘杆MN,上挂一光滑铝环A,在弧形轨道上高为h的地方无初速度释放磁铁B(可视为质点),B下滑至水平轨道时恰好沿A的中心轴线运动,设A,B的质量为MA.MB,求A获得的最大速度和全过程中A获得的电能(忽略B沿弧形轨道下滑时环A中产生的感应电流)解析:由B下落时只有重力做功可求得B滑至水平轨道的速度值,B沿A环轴线运动时,A内产生感应电流,与B产生相互作用,进入时相互排斥,故vB减小,vA增大,B的中点过A环后,AB相互吸引,vB仍减小,vA增大;当两者相对静止时,相互作用消失,此时vA=vB,A其有最大速度全过程能量守恒,B初态的重力势能转化为AB的动能和A获得的电能 设B滑至水平轨道的速度为V1,由于B的机械能守恒,有MBgh=MB V12 所以 设AB最后的共同速度为V2,由于轨道铝环和杆均光滑,对系统有: MBv1=(MAMB)v2 所以 V2即为所求的A获得的最大速度又根据能量守恒有:MBgh=(MAMB)v22E电所以BI111
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