江苏省盐城市时杨中学 2014 届高考物理专题复习 电磁感应中的动力学和能量问题导学案编制: 审核: 批准: 【导学目标】 1.会分析计算电磁感应中的安培力参与的导体的运动及平衡问题.2.会分析计算电磁感应中能量的转化与转移。【课前预习】1.如图 1 所示,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2.如图 2 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( )A.W1>W2,q1=q2 B.W1=W2,q1>q2C.W1W2,q1>q2[【典型例题】【例 1】 如上图甲所示,两根足够长的直金属导轨 MN、PQ 平行放置在倾角为 θ 的绝缘斜面上,两导轨间距为 L.M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻.一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让 ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由 b 向 a 方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图.(2)在加速下滑过程中,当 ab 杆的速度大小为 v 时,求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小.(3)求在下滑过程中,ab 杆可以达到的速度最大值.备 注1 【例 2】 如图 3 所示,两根足够长的平行导轨处在与水平方向成 θ=37°角的斜面上,导轨电阻不计,间距 L=0.3 m,导轨两端各接一个阻值 R0=2 Ω 的电阻;在斜面上加有磁感应强度 B=1 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场.一质量为 m=1 kg、电阻 r=2 Ω 的金属棒横跨在平行导轨间,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.金属棒以平行于...