专题 9.4 电磁感应中的动力学和能量问题1.受力分析与运动分析 2.应用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题 一、电磁感应与力和运动1.安培力的大小由感应电动势 E=Blv、感应电流 I=和安培力公式 F=BIl 得 F=.2.安培力的方向判断(1)对导体切割磁感线运动,先用右手定则确定感应电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向.(2)根据安培力阻碍导体和磁场的相对运动判断.3.电磁感应中的力和运动 电磁感应与力学问题的综合,涉及两大研究对象:电学对象与力学对象.联系两大研究对象的桥梁是磁场对感应电流的安培力,其大小与方向的变化,直接导致两大研究对象的状态改变.二、电磁感应与能量守恒1.能量转化 导体切割磁感线或磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,这个过程中机械能或其他形式的能转化为电能,具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,又可使电能转化为机械能或内能.因此,电磁感应过程中总是伴随着能量的转化.2.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程. 高频考点一 电磁感应与力和运动 1.受力分析与运动分析 对电磁感应现象中的力学问题,除了要作好受力情况和运动情况的动态分析外,还需要注意导体受到的安培力随运动速度变化的特点,速度变化,弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化. 2.应用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题的基本思路 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流.(3)分析研究导体的受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).(4)根据牛顿第二定律和运动学规律或平衡条件列方程求解.例 1、如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L,长为 3d,导轨平面与水平面的夹角为 θ,在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向与导轨平面垂直.质量为 m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g.求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数 μ;(2)导体棒匀速运动的速度大小 v;(3)整个运动过程中,电阻产...