电磁感应现象中的动量问题.ppt

关于电磁感应现象中的动量问题例一．如图7所示，水平地面上方的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Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h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Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别是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()A．v1v2，Q1Q2B．v1＝v2，Q1＝Q2C．v1v2，Q1Q2D．v1＝v2，Q1Q2变速运动的分析与比较第2页,共23页，星期六，2024年，5月刚进入磁场时：两个线圈速度相同此时加速度：经过极短时间?t两个线圈加速度a相同?V=a?t完全进入磁场时速度V=V0+∑?V=V0+∑a?t此时速度相同完全进入后，不发生电磁感应现象只受重力，加速，末速度相同。（运动时间也相同）全程：m大的Q就大牛顿第二定律：变力分析之微分累加法第3页,共23页，星期六，2024年，5月1、牛顿运动定律的方法变速运动的分析与比较分析变速运动的瞬时，找出瞬时的合力、加速度，比较大小关系，判定运动时间和速度等。∑F?t=mV-mV0微分累加法F=ma0时刻：在极短的?t时间内：?V=a?t∑?V=∑a?t即V-V0=∑a?t思考：结合F=ma，还能变形成什么形式？动量定理意义：力在一段时间内，作用效果的累加或者，力对时间的积累第4页,共23页，星期六，2024年，5月1、牛顿运动定律的方法变速运动的分析与比较分析变速运动的瞬时，找出瞬时的合力、加速度，比较大小关系，“微分累加法”判定运动时间和速度等。2、动量定理的方法分析变速运动的过程，找出变力冲量与动量变化的关系，判定运动时间和速度等合力是安培力的动量定理的书写：∑BIL?t=mV-mV0∑BL?q=mV-mV0合力是安培力的动量定理的书写：第5页,共23页，星期六，2024年，5月例二：竖直向下的匀强磁场中有一个水平光滑的金属导轨，一端连接电阻R，导轨间距为L，一根质量为m、不计电阻的金属棒横放在导轨上。现给金属棒一个初速度V0向右运动。不计一切摩擦和其它电阻，导轨足够长，求：1、通过金属棒的电量多大？2、金属棒运动的最大距离是多少？R变速运动的分析与比较第6页,共23页，星期六，2024年，5月BMNabV0例三、光滑水平的金属导轨，导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中。两根金属棒ab、MN横放在导轨上，质量为m且相等，电阻分别为R和2R。现使MN以V0的初速度运动。求：1、最终两棒的速度大小2、在上述过程中，电路中产生的焦耳热3、两个导体棒之间的距离减少的最大值变速运动的分析与位移问题第7页,共23页，星期六，2024年，5月**总结：无外力双棒问题运动特点最终特征基本模型v012杆1做a渐小的加速运动杆2做a渐小的减速运动v1=v2I＝0无外力等距式2v01杆1做a渐小的减速运动杆2做a渐小的加速运动无外力

不等距式a＝0I＝0L1v1=L2v2系统规律动量守恒动量不守恒能量守恒能量守恒第8页,共23页，星期六，2024年，5月动量规律的应用1、磁场施加的安培力是“双杆系统”的外力，只有安培力的合力为零时，才可以使用“双杆系统动量守恒”建立方程2、单个杆的变速运动可以用动量定律。安培力（变力）的冲量（变力对时间的积累效果）与杆的动量变化相等。3、安培力的冲量可以用电磁感应现象中产生的电荷量表示。可以用来研