专题 43 电磁感应中的动力学和能量问题(讲)1.高考对本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、能量等知识联系的综合题以及感应电流(或感应电动势)的图象问题在高考中频繁出现.3.该部分知识与其他学科知识相互渗透也是命题的趋势,同时将该部分知识同生产、生活实际、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,且解答题难度较大,涉及知识点多,考查综合能力,从而增加试题的区分度.1.会分析计算电磁感应中有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.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 E=BLv,感应电流rREI和安培力公式 F=BIL 得rRvLBF222.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:根据牛顿第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中两大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),又可看作力学对象(因为感应1电流产生安培力),而感应电流 I 和导体棒的速度 v 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中的动力学问题的一般思路是:“先电后力”,即:先做“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数 E 和 r;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”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.(1)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rRBLvrREI.(2)受力分析:导体棒受到安培力及其他力,安培力 F 安=BIl 或rRvLBF22,根据牛顿第二定律列动力学方程:F 合=ma.(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=0.★典型案例★如图所示,宽 L=2m、足够...