專題提升二十六電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)、能量問題第十二章電磁感應(yīng)題型1電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題題型2電磁感應(yīng)中的能量問題內(nèi)容索引溫馨提示:點(diǎn)擊標(biāo)題鏈接相關(guān)內(nèi)容電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題贏在微點(diǎn)物理大一輪題型11.導(dǎo)體的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(1)導(dǎo)體的平衡狀態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。處理方法：根據(jù)平衡條件列式分析。(2)導(dǎo)體的非平衡狀態(tài)——加速度不為零。處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析。2.用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)解答電磁感應(yīng)問題的一般步驟?？枷?

“桿+電阻”模型【典例1】

(多選)(2025·南寧模擬)如圖所示，電阻不計(jì)且間距L=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成53°角，上端接一阻值R=2Ω的電阻，過虛線OO'的豎直面的左側(cè)方有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)將質(zhì)量m=0.2kg、接入導(dǎo)軌間電阻r=1Ω的金屬桿ab從導(dǎo)軌上由靜止釋放，釋放位置與虛線OO'之間的距離為x=1m。金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌一直垂直，且保持良好接觸，導(dǎo)軌足夠長，g取10m/s2，sin53°=0.8。則(

)

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分析“桿+電阻”模型時(shí)，其動(dòng)態(tài)的變化過程推理很重要，過程如下：考向2

“桿+電源”模型【典例2】如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)接有一電動(dòng)勢為E的電源，空間存在垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。長度為L、質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒靜止放在導(dǎo)軌上，除了導(dǎo)體棒有電阻外，其余電阻忽略不計(jì),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，始終垂直于導(dǎo)軌。現(xiàn)在閉合開關(guān)，同時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒力F，下列說法正確的是(

)

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回路中的總電動(dòng)勢等于電源的電動(dòng)勢與導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小之差，隨著導(dǎo)體棒速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，總電動(dòng)勢先減小后反向增大，總電流先減小后反向增大，安培力先減小后反向增大，導(dǎo)體棒做加速運(yùn)動(dòng)的加速度減小(安培力先是動(dòng)力后是阻力)，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)?？枷?

“桿+電容器”模型【典例3】

(多選)如圖所示，傾角θ=30°的斜面上放置一間距為L的光滑U形導(dǎo)軌(電阻不計(jì))，導(dǎo)軌上端連接電容為C的電容器，電容器初始時(shí)不帶電，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為2m、接入導(dǎo)軌間電阻為R的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，另一質(zhì)量為m的重物用一根不可伸長的絕緣輕繩通過光滑的定滑輪與導(dǎo)體棒拴接，定滑輪與導(dǎo)體棒間的輕繩與斜面平行。將重物由靜止釋放，在導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌底端前的運(yùn)動(dòng)過程中(電動(dòng)勢未到達(dá)電容器的擊穿電壓，已知重力加速度為g)，下列說法正確的是(

)

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導(dǎo)體棒做變速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是變化的，電容器兩端電壓變化，則電路中有電流。電磁感應(yīng)中的能量問題贏在微點(diǎn)物理大一輪題型21.電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化。2.求解焦耳熱Q的三種方法?？枷?

應(yīng)用功能關(guān)系解答電磁感應(yīng)中的能量問題【典例4】如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌下端接有電阻R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導(dǎo)軌以速度v勻速上滑，則它在上滑h高度的過程中，下列說法正確的是(

)

根據(jù)左手定則和運(yùn)動(dòng)分析可判斷此過程安培力做負(fù)功，A項(xiàng)錯(cuò)誤;由功能關(guān)系可知，金屬棒克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，B項(xiàng)正確；由功能關(guān)系可知，拉力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱與金屬棒重力勢能增量之和，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知，克服重力和安培力做的功等于恒力F做功，故金屬棒克服重力做的功小于恒力F的功，D項(xiàng)錯(cuò)誤。解析考向2

應(yīng)用能量守恒定律解答電磁感應(yīng)中的能量問題【典例5】

(多選)如圖所示，相距為d的兩水平直線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線框abcd邊長為L(已知L<d)。將線框在磁場上方由靜止釋放，釋放位置ab邊距L1為h，ab邊進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0，cd邊剛穿出磁場時(shí)速度也為v0，從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個(gè)過程中(

)A.線框中一直都有感應(yīng)電流B.線框經(jīng)過L1和L2時(shí)受到的安培力做負(fù)功C.線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+L)D.線框產(chǎn)生的熱量為mg(h+d+L)線框進(jìn)入和穿出磁場過程中，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)線框完全在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤；線框經(jīng)過L1和L2時(shí)，受到的安培力均阻礙線框的運(yùn)動(dòng)，對(duì)線框做負(fù)功，B項(xiàng)正確；ab邊進(jìn)入磁