电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小⇒F=2.安培力的方向(1)先用右手定则确定感应电流方向,再用左手定则确定安培力方向.(2)根据楞次定律,安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向相反.例题 1.如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻 R,匀强磁场 B 竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒 PQ 垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度 v0向右运动,当其通过位置 a、b 时,速率分别为 va、vb,到位置 c 时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a 到 b 与 b 到 c 的间距相等,则金属棒在由 a 到 b 和由 b 到 c 的两个过程中( )A.回路中产生的内能相等B.棒运动的加速度相等C.安培力做功相等D.通过棒横截面积的电荷量相等解析:选 D
棒由 a 到 b 再到 c 的过程中,速度逐渐减小,根据 E=Blv,E 减小,故 I减小,再根据 F=IlB 可知安培力减小,根据 F=ma 可知加速度减小,选项 B 错误.由于 a到 b 与 b 到 c 的间距相等,故从 a 到 b 安培力做的功大于从 b 到 c 安培力做的功,故选项A、C 错误.再根据平均感应电动势 E==,平均感应电流 I==,通过棒横截面积的电荷量为 q=IΔt=,故选项 D 正确.例题 2.如图所示,水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置,导轨的电阻不计,间距为 l=0
5 m,左端通过导线与阻值 R=3 Ω 的电阻连接,右端通过导线与阻值为 RL=6 Ω 的小灯泡 L 连接,在 CDFE 矩形区域内有竖直向上,磁感应强度 B=0
2 T 的匀强磁场.一根阻值 r=0
5 Ω、质量 m=0
2 kg 的金属棒在恒力 F=2 N 的作用下由静止开始从 AB 位置沿导轨向右运动,经过 t=1 s 刚好进入磁场区域.求金属棒刚进入磁场时:(1)金属棒切割磁感线产生的电动势;(2)小灯