第1节动量定理 (3)

类型4、含电容器的电磁感应问题
例6：如图所示，水平放置的光滑U型金属框架宽为L，足够长， 垂直处于磁感强度为B的匀强磁场中，其上放一质量为m的 全属棒ab，左端连接有一电容为C的电容器，现给棒一个向 右的初速度v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，求导体棒 的最终速度。
v

m
mv0 B2L2C
例7：如图所示是超导电磁炮的原理图，它能在较短的炮身中使
该类型我们下一课时再做详细的分析
作业
直导线(或线框)在磁场中做非匀变速直线运动，在
时间△t内安培力的沖量 Ft B2L2v t B2L2 x 式
R
R
中x是时间△t内直导线(或线框)通过的的位移。利
用该公式结合动量定理解答此类问题。
类型2、以公式x=vt结合动量定理求位移 例3:例1中，导体棒运动的距离有多远?
类型2、以公式x=vt结合动量定理求位移
高考专题复习——
用动量定理巧解电磁感应问题
三明二中 车慧清
类型1、以公式q=It结合动量定理求电荷量
直导线在磁场中要受到安培力的作用，速度发生变化，安 培力力随之变化。通常直导线(或线框)的运动为非匀变速 直线运动，不能用牛顿运动定律结合运动学公式解题，而 动量定理适用于非匀变速直线运动。在时间△t内安培力 的冲量 Ft BLIt BLq 式中q是通过导体截面的电量。 利用该公式结合动量定理是解答此类问题。
例4：例2中导体棒在时间t内运动的距离为多 少？
x

FRt B 2 L2

FR2m B 4 L4
类型3：动量定理结合能量守恒或动能定理求 电磁感应中的热量
例5：如图所示,正方形线框以速度v0沿光滑水平面进入宽度 为d的匀强磁场，已知线框恰好能穿过磁场（线框边长小于 d）,则线框进入磁场和穿出磁场的过程中产生的热量之比Q1： Q2为( ) A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1
弹在水平导轨上达到稳定速度。求：炮弹在水平导轨上所达到
的稳定速度v的大小的表达式。
电容器电量
v
CUBd
初态
m CB2d 2
过程
末态
类型5：动量定理在“双杆模型”中的应用
电磁感应中“双杆问题”是综合性较强的问题， 涉及到电磁感应定律、安培力、牛顿运动定律 和动量定理、动量守恒定律及能量守恒定律等。 综合上述知识，认识题目所给的物理情景，找 出物理量之间的关系.
类型1、以公式q=It结合动量定理求电荷量
例1：如图所示，水平固定的足够长的光滑导轨与电阻R 连接，处在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中， 一 质量为m，长为L的导体棒以初速度v0 向右运动（导轨、 导体棒的电阻均可忽略），设磁场范围足够大，导轨足够 长，则在导体棒运动的整个过程中，通过电阻R的电荷量 是多少？
类型1、以公式q=It结合动量定理求电荷量
例2：上题中，对导体棒施一平行导轨向右的
恒定拉力F，导体棒从静止开始运动，经过时
间t达到最大速度，如图所示，求这一过程中，
通过电阻R的电荷量。
初态
q Ft mv Ft FRm BL BL B3L3
过程
末态
类型2、以公式x=vt结合动量定理求位移
炮弹加速到极高的速度，去攻击大气层中飞Q相距为d，左端连有开关
S和电容为C的电容器.与质量为m的炮弹连接的金属杆EF垂直
于导轨放在其上，可以自由滑动且接触良好， 整个装置放在
磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，给电容器充电
后， 电容器两电压为U， 合上开关S，电容器放电，某时刻炮