專題提升二十六電磁感應中的動力學、能量問題第十二章電磁感應題型1電磁感應中的動力學問題題型2電磁感應中的能量問題內(nèi)容索引溫馨提示:點擊標題鏈接相關內(nèi)容電磁感應中的動力學問題贏在微點物理大一輪題型11.導體的兩種運動狀態(tài)。(1)導體的平衡狀態(tài)——靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。處理方法：根據(jù)平衡條件列式分析。(2)導體的非平衡狀態(tài)——加速度不為零。處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結合功能關系分析。2.用動力學觀點解答電磁感應問題的一般步驟?？枷?

“桿+電阻”模型【典例1】

(多選)(2025·南寧模擬)如圖所示，電阻不計且間距L=1m的光滑平行金屬導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'的豎直面的左側方有磁感應強度B=1T、方向豎直向上的勻強磁場，現(xiàn)將質量m=0.2kg、接入導軌間電阻r=1Ω的金屬桿ab從導軌上由靜止釋放，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軌一直垂直，且保持良好接觸，導軌足夠長，g取10m/s2，sin53°=0.8。則(

)

解析

解析

分析“桿+電阻”模型時，其動態(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，足夠長的光滑導軌固定在水平面內(nèi)，導軌間距為L，左側接有一電動勢為E的電源，空間存在垂直于水平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。長度為L、質量為m、電阻為R的導體棒靜止放在導軌上，除了導體棒有電阻外，其余電阻忽略不計,導體棒與導軌接觸良好，始終垂直于導軌?，F(xiàn)在閉合開關，同時對導體棒施加一水平向右的恒力F，下列說法正確的是(

)

解析

回路中的總電動勢等于電源的電動勢與導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢大小之差，隨著導體棒速度的增大，感應電動勢增大，總電動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，導體棒做加速運動的加速度減小(安培力先是動力后是阻力)，當加速度減小到零時，導體棒做勻速運動?？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形導軌(電阻不計)，導軌上端連接電容為C的電容器，電容器初始時不帶電，整個裝置放在磁感應強度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強磁場中。一質量為2m、接入導軌間電阻為R的導體棒垂直放在導軌上，與導軌接觸良好，另一質量為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體棒拴接，定滑輪與導體棒間的輕繩與斜面平行。將重物由靜止釋放，在導體棒到達導軌底端前的運動過程中(電動勢未到達電容器的擊穿電壓，已知重力加速度為g)，下列說法正確的是(

)

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

應用功能關系解答電磁感應中的能量問題【典例4】如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌間距為L，導軌下端接有電阻R，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于斜面向上，電阻可忽略不計的金屬棒ab質量為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)左手定則和運動分析可判斷此過程安培力做負功，A項錯誤;由功能關系可知，金屬棒克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，B項正確；由功能關系可知，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項錯誤；由動能定理可知，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項錯誤。解析考向2

應用能量守恒定律解答電磁感應中的能量問題【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磁場的邊界，磁場的磁感應強度為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邊進入磁場時速度為v0，cd邊剛穿出磁場時速度也為v0，從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中(

)A.線框中一直都有感應電流B.線框經(jīng)過L1和L2時受到的安培力做負功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，有感應電流產(chǎn)生，當線框完全在磁場中運動時，磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，A項錯誤；線框經(jīng)過L1和L2時，受到的安培力均阻礙線框的運動，對線框做負功，B項正確；ab邊進入磁