专题突破 2 电磁感应中的动力学、能量和动量问题 电磁感应中的动力学问题1
两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析2
电学对象与力学对象的转换及关系考向 1 导体棒(物体)处于平衡状态【例 1】 (2017·天津理综)如图 1 所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R
金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下
现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( )图 1A
ab 中的感应电流方向由 b 到 aB
ab 中的感应电流逐渐减小C
ab 所受的安培力保持不变D
ab 所受的静摩擦力逐渐减小解析 导体棒 ab、电阻 R、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小(＝k 为一定值)，则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由 a 到 b，故选项 A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 E＝＝＝kS，回路面积 S 不变，即感应电动势为定值，根据闭合电路欧姆定律 I＝，所以 ab 中的电流大小不变，故选项 B 错误；安培力 F＝BIL，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故选项 C错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力 f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故选项 D 正确
答案 D考向 2 导体棒(物体)处于非平衡状态【例 2】 如图 2 所示，两条平行的金属导轨相距 L＝1 m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为 37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中
金属棒 MN 和 PQ 的质量均为 m＝0
2 kg，电阻分别为 RMN＝1 Ω 和 RPQ＝2 Ω
MN 置于水平导轨
