高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第4讲 电磁感应规律的综合应用(二)——动力学和能量、动量学案-人教版高三全册物理学案

第 4 讲电磁感应规律的综合应用(二)——动力学和能量、动量板块一 主干梳理·夯实基础【知识点 1】 电磁感应现象中的动力学问题 Ⅱ1．安培力的大小2．安培力的方向(1)先用右手定则或楞次定律确定感应电流方向，再用左手定则确定安培力方向。(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向相反。3．分析导体受力情况时，应做包含安培力在内的全面受力分析。4．根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。【知识点 2】 电磁感应现象中的能量问题 Ⅱ1．电磁感应中的能量转化闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，通有感应电流的导体在磁场中受安培力。外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，通有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，使电能转化为其他形式的能。2．实质电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化。板块二 考点细研·悟法培优考点 1 电磁感应中的动力学问题[解题技巧]导体棒的运动学分析电磁感应现象中产生的感应电流在磁场中受到安培力的作用，从而影响导体棒(或线圈)的受力情况和运动情况。1．两种状态及处理方法2．力学对象和电学对象的相互关系3．动态分析的基本思路例 1 [2016·安徽模拟]如图所示，固定的光滑金属导轨间距为 L，导轨电阻不计，上端 a、b 间接有阻值为 R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为 θ，且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为 m、电阻为 r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度 v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧的中心轴线与导轨平行。(1)求初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小和方向；(2)当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为 v，求此时导体棒的加速度大小 a。(1)导体棒向上运动和向下运动过程中流过 R 的电流方向相同吗？提示：不同。(2)下降过程的牛顿第二定律。提示：mgsinθ＋F 弹－F 安＝ma。尝试解答 (1) b→a (2)gsinθ－。(1)导体棒产生的感应电动势 E1＝BLv0通过 R 的电流大小 I1＝＝电流方向为 b→a。(2)导体棒产生的感应电动势为 E2＝BLv感应电流 I2＝＝导体棒受到的安培力大小 F＝BIL＝，方向沿斜面向上。根据牛顿第二定律有 mgsinθ－F＝ma解得 a＝gsinθ－。总结升华单棒切割磁感线的两种模型模型一：导体棒 ab 先自由下落再进入匀强磁场，如图甲...