电磁感应中的力与能量问题

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1、电磁感应中的力与能量问题江苏省泗阳中学高传连1考纲要求53电磁感应现象Ⅰ54感应电流的产生条件Ⅱ55法拉第电磁感应定律楞次定律Ⅱ限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况；有关反电动势的计算不作要求56互感自感Ⅰ2①楞次定律感应电流具有这样的方向，总要阻碍引起感应电流的。②右手定则——导体切割磁感线感应电流的磁场磁通量的变化电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E=n（Δφ/Δt）一、知识回顾：①磁场变化引起：E=n（ΔΒ/Δt）S②导体切割磁感线引起：E=Blvsinθ1、感应

2、电流的方向2、法拉第电磁感应定律32010年2009年2008年感应电流的产生和方向山东卷21浙江卷17，宁夏卷19宁夏卷16，海南卷10电磁感应定律、自感广东卷16，全国卷Ⅰ17，江苏卷2，上海卷19，江苏卷4，北京卷19，湖南卷21等重庆卷20，山东卷21，安徽卷20等江苏卷8，广东卷18，上海卷10，北京卷22等电磁感应综合全国卷Ⅱ18，安徽卷20，福建卷21，四川卷20，天津卷11，江苏卷13，重庆卷23，上海卷32等天津卷4，江苏卷15，广东卷18，福建卷18，上海卷24，全国卷Ⅱ24，北京卷2

3、3等全国卷Ⅱ22，上海卷24，山东卷22，江苏卷144EIF安avF合电磁学规律力学规律电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等力学中的有关规律，如物体的平衡条件、牛顿运动定律、功与功率的概念、动能定理、能量守恒定律等二、基本思路“法”“欧”“安”“楞”“牛”5水平面上两根足够长的金属导轨MNPQ平行固定放置，间距为l，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m、电阻为r的金属棒ab，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，

4、磁场方向垂直轨道平面向下，如图所示。金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦。⑴开始时磁感强度为B0，且MabP构成边长为l的正方形。若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k（k＞0），若保持棒静止，求t=t1秒时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？6⑴开始时磁感强度为B0，且MabP构成边长为l的正方形。若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k（k＞0），若保持棒静止，求t=t1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？感应电动势t=t1秒时，感应电流由平衡条件：FAFRrlm

5、B7⑵现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：①金属棒ab达到的稳定速度v1为多大？②当金属棒ab沿导轨运动距离为s时获得稳定速度，此过程电阻R上产生焦耳热Q1为多大？③由静止运动距离s的过程中流过金属棒ab的电量q1为多大？RrlmBRrlm8FA棒的速度稳定时，对棒由平衡条件得：⑵现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：①金属棒ab达到的稳定速度v1为多大？静止匀速直线运动匀加速（匀减速）直线运动小结：中学阶段常见的几种稳定状态有：；；。

6、vtv1t1①RrlmB9②对棒由静止达v1过程中列动能定理：⑵现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：②当金属棒ab沿导轨运动距离为s时获得稳定速度，此过程电阻R上产生焦耳热Q1为多大？小结：功能分析：求能量守恒定律或动能定理强调：安培力做负功，将其它形式能量转化为。系统的电能RrlmBFA10③⑵现用一恒力F沿轨道方向拉金属棒ab，使之由静止沿导轨向右做直线运动。求：③由静止运动距离s的过程中流过金属棒ab的电量q1为多大？小结：电量分析：求sRrlmBs11思考：①当

7、改变恒力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会改变，若棒与导轨间不光滑，有摩擦，你能大致地画出v-F的关系图吗？直线的横截距表示金属棒ab受到的滑动摩擦力f，由截距可求得滑动摩擦力f（或动摩擦因数为μ）FAf由v-F的关系图线的横截距可求得什么物理量？fRrlmB12思考：②若外力的功率恒定为P，金属棒ab达到的稳定速度v2为多大？速度稳定时对棒由平衡条件：FARrlmB13反过来若题中给出F=kt+C的图线FARrlmB思考：③若在外力作用下，金属棒ab由静止开始以加速度a作匀加速直线运动，并开始计时。求

8、t秒末外力的功率P为多大？可知截距表示什么？14(3)若当金属棒ab运动到某位置x0时撤去外力，并以P为坐标原点O，PQ方向为x轴正方向建立坐标系。设法让金属棒从x0处以v0的初速度沿x轴负方向做加速度大小为a的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用，且aMPb部分的总电阻随金属棒的位置而变化。求：①金属棒ab运动s时回路产生的焦耳热Q；②导轨中aMPb部分的总电阻Rz随金属棒ab的位置x变化的函数关系；③金属棒ab沿x轴