专题46电磁感应中的动力学和能量问题（讲）-2018年高考物理一轮复习讲练测

《专题46电磁感应中的动力学和能量问题（讲）-2018年高考物理一轮复习讲练测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第十章电磁感应1.高考对木专题内容考查较多的是感应电流的产生条件、方向.2.电磁感应现象与磁场、电路、力学、能最等知识联系的综合题以及感应电流（或感应电动势）的图象问题在高考小频繁出现.3.该部分知识与其他知识相互渗透也是命题的趋势，同时将该部分知识同牛产、牛:活实际、高科技等相结合，注重考查学生分析、解决实际问题的能力.4.试题题型全面，选择题、解答题都可能出现，R解答题难度较大，涉及知识点多，考查综合能力，从而增加试题的区分度.第46讲电瑙感应中的动力学和能量问题1•会分析计算电磁感应屮有安培力参与的导体的运动及平衡问

2、题.2.会分析计算电磁感应中能量的转化与转移.考点一电磁感应中的动力学问题分析1.安培力的大小由感应电动势少BLr,感应电流/=和安培力公式尸=〃〃得F=色土R+rR+r2.安培力的方向判断3.导体两种状态及处理方法（1）导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态.处理方法：根据平衡条件（合外力等于零）列式分析.（2）导体的非平衡态——加速度不为零.处理方法：根据牛顿笫二定律进行动态分析或结合功能关系分析.★重点归纳★1.电磁感应中的动力学问题屮两人研究对象及其关系电磁感应中导体棒既可看作电学对象（因为它相当于电源），乂可

3、看作力学对象（因为感应电流产牛安培力），而感应电流/和导体林的速度y则是联系这两大对象的纽带：2.电磁感应中的动力学问题分析思路解决电磁感应屮的动力学问题的一般思路是：上E确定电源（E,r）一感应电流斤安二BI—导体棒所受的安培力临界状态〜运动状态的分析4-——不为零I厶外力处于平衡状态—为零了刁卜_.Q与a方向关系F=ma〒乂无“先电后力”，即：先做“源”的分析——分离出电路中市电磁感应所产牛的电源，求出电源参数E和"再进行“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相应部分的电流大小，以便求解安培力；然后是“力

4、”的分析——分析研究对象（常是金属杆、导体线圈等）的受力情况，尤其注意其所受的安培力；最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型.仃）电路分析：导体棒相当于电源，感应电动势相当于电源的电动势，导体棒的电阻相当于电源的内阻，感应电流心兀BLvR+r（2）受力分析:d2t2导体棒受到安培力及其他力，安培力心或f=根据牛顿第二定律列动力学R+r方程：F令=(3)过程分析：由于安培力是变力，导体棒做变加速或变减速运动，当加速度为零时，达到稳定状态，最后做匀速直线运动，根据共点力平衡条件列平衡方程：F合=

5、0.★典型案例★如图甲所示，一对足够长的平行粗糙导轨固定在与水平面夹角为37°的斜面上,两导轨间距为1=5,下端接有R二3Q的电阻，导轨的电阻忽略不计；一根质量m=0.5kg.电阻r=lQ(导轨间部分)的导体杆垂直静迸与两导轨上，并与两导轨接触良好；整个装置处于磁感应强度大小B二2T、垂直于导轨平面向上的匀强磁场中；现用平行于斜面向上的拉力F拉导体杆，拉力F与时间t的关系如图乙所示，导体杆恰好做匀加速直线运动；重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8；求导体杆的加速度大小和导体杆与导轨间的动摩

6、擦因数—【答案】2m/s；0.5【解析】设导体杆的加速度犬小为a,贝Ht时刻导体杆的速度犬小为v=at产生的感应电动势为E=B1v电路中的感应电流为BIvR+r导体杆上所受的安培力大小为=由牛顿第二定律可知:F—mgsin37°—卫鬧g"co£37°—B2I2atR+r=ma代入数据解得：F=3+*6/+4〃+(N)由题图乙有F二6+2t(N)比较两式可知：a=2m/s2,u二0.5【名师点睛】此题是电磁感应的力学问题，主耍考查法拉笫电磁感应定律及牛顿第二定律的应用；解题时要根据物理情景找到力F与时间的函数关系，再与所给的

7、图像対比斜率及截距等数据求解未知量.★针对练习1★如图所示，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上，导轨宽度为L,导轨下端接有电阻R,两导轨间存在一方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，轻绳一端平行于斜而系在质量为m的金属棒上，另-•端通过定滑轮竖直悬吊质量为甲）的小木块。笫一次经金屈棒从PQ位置由静止释放，发现金属棒沿导轨卜滑，笫二次去掉轻绳，让金属棒从PQ位置山静止释放。已知两次下滑过程中金属棒始终与导轨接触良好，且在金属棒下滑至底端MN前，都己经达到了平衡状态。导轨和金属棒的电阻都忽略不计，d知=

8、4,（h为PQ位置与MN位置的高度差）。求:（1）金属棒两次运动到咖时的速度人小之比；（2）金加棒两次运动到•奶•过程111,电阻斤产生的热量Z比oI答案】⑴汁【解析】（1）导体棒匀速运动时，根据平衡条件得：第一种情况有：mgsin0-=BIXL="f匕、Kt2第二种情况有：mS^=BI1L=--^K又