高考物理中,刷新动量定理与电磁感应结合的

高中物理#37度物理#宝宝,你好呀!今天这个题带来的思考,我猜你一定会狠狠刷新动量定理,它可以如此简化并升级思维,并且这么好用,还是在电磁感应中。那就开始吧!

电磁感应

如图所示,在光滑的水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域里。现有一边长为a(aL)的正方形闭合线圈刚好能穿过磁场,则线圈在滑近磁场过程中产生的热量Q1与滑出磁场过程中产生的热量Q2之比为()

A:1:1B:2:1

C:3:1D:4:1

分析:

(1)运动过程:线圈的边长a小于磁场的宽度L,所以线圈会减速进入磁场,然后匀速一段(线圈完全在磁场中时),再减速出磁场。

电磁感应、动量定理,运动过程分析

(2)问题是让求线圈进出磁场过程中的热量比,那由于此时线圈在做减速运动,所以切割产生的电动势是变化的,无法用公式

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所以考虑用能量守恒定律,并设线圈进入磁场时的速度为V0,完全进入磁场时的速度为V1,由题意知线圈刚好出磁场,即刚好完全出磁场时的速度为0(出磁场的V3)。

观察发现,要求Q1:Q2,只需要找到V1、V2、V3之间的关系即可。那从哪个方向建立等式关系呢?

通过观察发现线圈进出磁场的位移相等,所以可以考虑动量定理

电动势、电流安培力安培力结论热量表达式

线圈进入磁场的过程中,对cd边由动量定理的

动量定理

接下来由于整个线圈都在磁场中,所以线圈围住的磁通量在这一过程中不变,所以线圈中总的电动势为0.或者理解为,ab棒与cd棒时刻产生的电动势大小相等,方向相反,所以整个线圈总电动势为0,总电流为0,线圈所受安培力为0,从而在这一过程中做匀速直线运动。

线圈出磁场的过程,对ab边由动量定理的

动量定理结论结果

解答过程:

设线圈进入磁场时的速度为V0,完全进入磁场时的速度为V1,由题意知线圈刚好出磁场,即刚好完全出磁场时的速度为0。

总结,解决本题需具备的知识:

高考物理,动量与冲量,动量守恒定律,匀变速直线运动这样一起用

高考物理中,动量守恒定律、能量守恒定律这样用,思维升级了

机械能守恒定律、弹性势能、动量守恒定律,用一题来彻底搞定




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