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111 課題 楞次定律的應用 課型 l 如圖12－1－10所示，一閉合的金屬環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計，則在圓環(huán)運動過程中，下列說法正確的是（ ） 實際問題模型化 l 在光滑水平面上固定一個通電線圈，如圖所示，一鋁塊正由左向右滑動穿過線圈，那么下面正確的判斷是（　?。? A.接近線圈時做加速運動，離開時做減速運動 B.接近和離開線圈時都做減速運動 C.一直在做勻速運動 D.在線圈中運動時是勻速的 解析:把鋁塊看成由無數(shù)多片橫向的鋁片疊成，每一鋁片又由可看成若干閉合鋁片框組成；如圖。當它接近或離開通電線圈時，由于穿過每個鋁片框的磁通量發(fā)生變化，所以在每個閉合的鋁片框內都要產生感應電流。．產生感應電流的原因是它接近或離開通電線圈，產生感應電流的效果是要阻礙它接近或離開通電線圈，所以在它接近或離開時都要作減速運動，所以A,C錯，B正確。由于通電線圈內是勻強磁場，所以鋁塊在通電線圈內運動時無感應電流產生，故作勻速運動,D正確。故答案為BD. l 課后練習7，圓盤發(fā)電機 l 柱形磁鐵在塑料管內下落情況與在金屬管內下落情況對比。 2、力學與電磁磁應的綜合應用 解決這類問題一般分兩條途徑:一是注意導體或運動電荷在磁場中的受力情況分析和運動狀態(tài)分析;二是從動量和功能方面分析,由有關的規(guī)律進行求解 h B 【例14】如圖所示，閉合金屬環(huán)從高h的曲面滾下，又沿曲面的另一側上升，整個裝置處在磁場中，設閉合環(huán)初速為零，摩擦不計，則 A．若是勻強磁場，環(huán)滾的高度小于h B．若是勻強磁場，環(huán)滾的高度等于h C、若是非勻強磁場，環(huán)滾的高度小于h。 D、若是非勻強磁場，環(huán)滾的高度大于h。 解析：若是勻強磁場，當閉合金屬環(huán)從高h的曲面滾下時，無電磁感應現(xiàn)象產生．根據(jù)機械能守恒，環(huán)滾的高度等于h；若是非勻強磁場，當閉合金屬環(huán)從高h的曲面滾下時，有電磁感應現(xiàn)象產生，而產生電磁感應的原因是環(huán)的運動，所以電磁感應現(xiàn)象所產生的結果是阻礙環(huán)的運動，所以環(huán)上升的高度小于h，故本題正確答案為B、C 【例15】如圖所示，光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有足夠長的光滑絕緣桿MN，上掛一光滑鋁環(huán)A,在弧形軌道上高為h的地方無初速度釋放磁鐵B（可視為質點），B下滑至水平軌道時恰好沿A的中心軸線運動，設A,B的質量為MA.MB，求A獲得的最大速度和全過程中A獲得的電能．（忽略B沿弧形軌道下滑時環(huán)A中產生的感應電流） 解析：由B下落時只有重力做功可求得B滑至水平軌道的速度值,B沿A環(huán)軸線運動時,A內產生感應電流，與B產生相互作用，進入時相互排斥，故vB減小，vA增大，B的中點過A環(huán)后，AB相互吸引，vB仍減小，vA增大；當兩者相對靜止時，相互作用消失，此時vA=vB,A其有最大速度．全過程能量守恒,B初態(tài)的重力勢能轉化為AB的動能和A獲得的電能． 設B滑至水平軌道的速度為V1，由于B的機械能守恒，有MBgh=MB V12 所以 設AB最后的共同速度為V2，由于軌道鋁環(huán)和桿均光滑，對系統(tǒng)有： MBv1=(MA＋MB）v2 所以 V2即為所求的A獲得的最大速度．又根據(jù)能量守恒有：MBgh=(MA＋MB）v22＋E電 所以 B I 111