高中物理 模块专题复习 专题四 电磁感应中的动力学及能量学案 新人教版选修3-2

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1、专题四电磁感应中的动力学及能量一、电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小⇒F＝2.安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向.(2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反.3.受力分析与运动分析对电磁感应现象中的力学问题，除了要作好受力情况和运动情况的动态分析外，还需要注意导体受到的安培力随运动速度变化的特点，速度变化，弹力及相应的摩擦力也随之而变，导致物体的运动状态发生变化.4.应用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题的基本思路(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流.(3)分析研究

2、导体的受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)根据牛顿第二定律和运动学规律或平衡条件列方程求解.[复习过关]1.(多选)如图1所示，两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是(　　)图1A.ab杆所受拉力F的

3、大小为μmg＋B.cd杆所受摩擦力为零C.回路中的电流大小为非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。D.μ与v1的大小关系为μ＝答案　AD解析　由右手定则可知，回路中感应电流方向为：abdca，感应电流大小：I＝①金属细杆ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：BIL＋μmg＝F②金属细杆cd运动时，受到的摩擦力不为零，cd受到的摩擦力和重力平衡，由平衡条件得：μBIL＝mg③联立以上各式解得：F＝μmg＋，μ＝，故A、D正确，B、C错误.2.(多选)两根足够长的光滑

4、导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图2所示，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则(　　)图2A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→bB.金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为C.金属棒的最大速度为D.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为2R答案　BD解析　金属棒在磁场中向下运动时，由楞次定律知，流过电阻R的电流方向为b→a，选项A错误；金属棒的速度为v时，金属棒中感应电动势E＝BLv，感应电流I＝，所受的安培力大小为F＝BI

5、L＝，选项B正确；当安培力F＝mg时，金属棒下滑速度最大，金属棒的最大速度为v＝，选项C错误；金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R和r非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。的总热功率为P＝mgv＝2(R＋r)，电阻R的热功率为2R，选项D正确.3.(多选)如图3所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，

6、经过足够长时间以后(　　)图3A.金属棒ab、cd都做匀速运动B.金属棒ab上的电流方向是由b向aC.金属棒cd所受安培力的大小等于D.两金属棒间距离保持不变答案　BC4.(多选)在仁川亚运会上，100m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图4甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝0.5m，一端通过导线与阻值为R＝0.5Ω的电阻连接.导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计.匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动.当改变拉力的大小时，相对应的速度v也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致.已知v和F的关系如图

7、乙.(取重力加速度g＝10m/s2)则(　　)图4A.金属杆受到的拉力与速度成正比B.该磁场的磁感应强度为2TC.图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数μ＝0.4答案　CD非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。解析　由题图乙可知拉力与速度是一次函数，但不成正比，故A错；图线在横轴的截距是速度为零时的拉力，金属杆将要