②能量转化特点:其它能(如:机械能)电能内能(焦耳热)
4、电磁感应与动量、能量的综合
方法:
(1)从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律
①应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量,如在导体棒做非匀变速运动的问题中,应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题.
②在相互平行的水平轨道间的双棒做切割磁感线运动时,由于这两根导体棒所受的安培力等大反向,合外力为零,若不受其他外力,两导体棒的总动量守恒.解决此类问题往往要应用动量守恒定律.
(2)从能量转化和守恒着手,运用动能定律或能量守恒定律
①基本思路:受力分析→弄清哪些力做功,正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化,哪增哪减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解.
(2)当金属杆沿x轴正方向运动的速度为时,闭合回路的感应电动势多大?此时作用于金属杆的外力F多大?
例3、如图4―4所示,两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平xOy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均不计.在x>0的一侧存在垂直xOy平面且方向竖直向下的稳定磁场,磁感强度大小按B=kx规律变化(其中k是一大于零的常数).一根质量为m的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上,两者接触良好.
当t =0时直杆位于x=0处,其速度大小为v0,方向沿x轴正方向,在此后的过程中,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆,使金属杆的加速度大小恒为a,加速度方向一直沿x轴的负方向.求:
(1)闭合回路中感应电流持续的时间有多长?
(3)纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系.
3、电磁感应与力学综合
方法:从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律
(1)基本思路:受力分析→运动分析→变化趋向→确定运动过程和最终的稳定状态→由牛顿第二定律列方程求解.
(2)注意安培力的特点:
例2、如图4―3所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时,电压表的读数U1与电压表的读数U2的变化情况是( )
A.U1变大,U2变小
B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小
B.U1变小,U2变大
2、电路的动态分析
方法:利用欧姆定律,串、并联电路的性质,闭合电路的欧姆定律;明确不变量,以“从局部到整体再到局部”,“从外电路到内电路再到外电路”的顺序讨论各物理量的变化情况.
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