高考物理中,刷新動量定理與電磁感應結合的題,升級思維必備

2020-12-18 超超July

高中物理#37度物理#寶寶，你好呀！今天這個題帶來的思考，我猜你一定會狠狠刷新動量定理，它可以如此簡化並升級思維，並且這麼好用，還是在電磁感應中。那就開始吧！

電磁感應

如圖所示，在光滑的水平面上，有豎直向下的勻強磁場，分布在寬度為L的區域裡。現有一邊長為a（a<L）的正方形閉合線圈剛好能穿過磁場，則線圈在滑近磁場過程中產生的熱量Q1與滑出磁場過程中產生的熱量Q2之比為（ ）

A:1:1 B:2:1

C:3:1 D:4:1

分析：

（1）運動過程：線圈的邊長a小於磁場的寬度L，所以線圈會減速進入磁場，然後勻速一段（線圈完全在磁場中時），再減速出磁場。

電磁感應、動量定理，運動過程分析

（2）問題是讓求線圈進出磁場過程中的熱量比，那由於此時線圈在做減速運動，所以切割產生的電動勢是變化的，無法用公式

1

所以考慮用能量守恆定律，並設線圈進入磁場時的速度為V0，完全進入磁場時的速度為V1，由題意知線圈剛好出磁場，即剛好完全出磁場時的速度為0（出磁場的V3）。

觀察發現，要求Q1:Q2，只需要找到V1、V2、V3之間的關係即可。那從哪個方向建立等式關係呢？

通過觀察發現線圈進出磁場的位移相等，所以可以考慮動量定理

電動勢、電流
安培力
安培力結論
熱量表達式

線圈進入磁場的過程中，對cd邊由動量定理的

動量定理

接下來由於整個線圈都在磁場中，所以線圈圍住的磁通量在這一過程中不變，所以線圈中總的電動勢為0.或者理解為，ab棒與cd棒時刻產生的電動勢大小相等，方向相反，所以整個線圈總電動勢為0，總電流為0，線圈所受安培力為0，從而在這一過程中做勻速直線運動。

線圈出磁場的過程，對ab邊由動量定理的

動量定理
結論
結果

解答過程：

設線圈進入磁場時的速度為V0，完全進入磁場時的速度為V1，由題意知線圈剛好出磁場，即剛好完全出磁場時的速度為0。

總結，解決本題需具備的知識：

高考物理，動量與衝量，動量守恆定律，勻變速直線運動這樣一起用

高考物理中，動量守恆定律、能量守恆定律這樣用，思維升級了

機械能守恆定律、彈性勢能、動量守恆定律，用一題來徹底搞定

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