FT-μmg-(B^2 L^2 v)/2r=ma

　　可得2mg-μmg-(B^2 L^2 v)/2r=3ma

　　A向下(P向左)做加速度减小的加速运动,直至以最大速度vm做匀速运动,此时有

　　2mg=(B^2 L^2 v_m)/2r+μmg

　　得vm=6 m/s。

　　(2)设当A的速度大小为v1时释放C,C刚好不下落,则此时Q所受摩擦力为最大静摩擦力,方向水平向左,所受安培力大小为F1,则有

　　F1+μmg=mg

　　解得F1=4 N

　　由F1=(B^2 L^2 v_1)/2r得A的速度v1=2 m/s

　　即当A的速度大小至少为2 m/s时释放C,C才不下落。

　　答案　(1)6 m/s　(2)2 m/s

用"四步法"分析电磁感应中的动力学问题

解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是"先电后力",具体思路如下:

二 电磁感应中的能量问题

　　1.产生和维持感应电流的过程就是其他形式的能量转化为电能的过程。导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功,一部分消耗于克服安培力做功,转化为产生感应电流的电能(或最后再转化为焦耳热),另一部分用于增加导体的机械能。

　　2.安培力做正功和克服安培力做功的区别:当外力克服安培力做功时,就有其他形式的能转化为电能;当安培力做正功时,就有电能转化为其他形式的能。

　　3.在较复杂的电磁感应现象中,经常涉及求解焦耳热的问题。尤其是变化的安培力,不能直接由Q=I2Rt求解,用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流做功的具体细节,只需从全过程考虑,不涉及电流的产生过程,计算简便。

　　4.解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤

　　(1)在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源。

　　(2)分析清楚有哪些力做功,就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化。

　　(3)根据能量守恒定律列方程求解。

例2　如图所示, "凸"字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的