学案 47 电磁感应中的动力学和能量问题一、概念规律题组1．如图 1 所示，图 1固定在水平绝缘平面上且足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻 R，质量为 m 的金属棒(电阻也不计)放在导轨上并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力 F 把 ab 棒从静止起向右拉动的过程中，下列说法正确的是( )A．恒力 F 做的功等于电路产生的电能B．恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D．恒力 F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和图 22．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 2 所示，抛物线的方程为 y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 y＝a 的直线(图中的虚线所示)，一个质量为 m 的小金属块从抛物线 y＝b(b>a)处以速度 v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A．mgb B.mv2C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋mv2二、思想方法题组图 33．如图 3 所示，先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出，两次拉动的速度相同．第一次线圈长边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功 W1、通过导线截面的电荷量为 q1，第二次线圈短边与磁场边界平行，将线圈全部拉出磁场区域，拉力做功为 W2、通过导线截面的电荷量为 q2，则( )1A．W1>W2，q1＝q2 B．W1＝W2，q1>q2C．W1W2，q1>q2图 44．如图 4 所示，电阻为 R，其他电阻均可忽略，ef 是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为 m，棒的两端分别与 ab、cd 保持良好接触，又能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒 ef 从静止下滑经一段时间后闭合开关 S，则 S 闭合后( )A．导体棒 ef 的加速度可能大于 gB．导体棒 ef 的加速度一定小于 gC．导体棒 ef 最终速度随 S 闭合时刻的不同而不同D．导体棒 ef 的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒一、电磁感应中的动力学问题1．电磁感应与动力学、运动学结合的动态分析，分析方法是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导线受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环，直至达到稳定状态．2．分析动力学问题的步骤(1)用电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向．(2)应...
