电磁感应中动力学及能量问题VIP免费

第 4 课时(小专题)电磁感应中的动力学和能量问题突破一电磁感应中的动力学问题1．所用知识及规律(1) 安培力的大小EB2L2v由感应电动势 E=BLv，感应电流 I=R 和安培力公式 F=BIL 得F=—R—。(2) 安培力的方向判断(3) 牛顿第二定律及功能关系2．导体的两种运动状态(1) 导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态(2) 导体的非平衡状态——加速度不为零。3．常见的解题流程如下【典例 1】如图 1 所示，光滑斜面的倾角«=30°,在斜面上放置一矩形线框abed,ab 边的边长 l1=1m,be 边的边长 l2=0.6m,线框的质量 m=1kg,电阻 R=0.1Q,线框通过细线与重物相连，重物质量 M=2kg,斜面上 ef(ef//gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度 B=0.5T,如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间做匀速运动，f 和 gh 的距离 s=11.4m,(取 g=10m/s2),求：图 1(1) 线框进入磁场前重物的加速度；(2)线框进入磁场时匀速运动的速度 v；(3)ab 边由静止开始到运动到 gh 处所用的时间 t；(4) ab 边运动到 gh 处的速度大小及在线框由静止开始运动到 gh 处的整个过程中产生的焦耳热。【变式训练】1.如图 2 所示，MN、PQ 为足够长的平行金属导轨，间距 L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角 0=37。，N、Q 间连接一个电阻 R=5.0Q,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度 B=1.0T。将一根质量为 m=0.050kg 的金属棒放在导轨的 ab 位置，金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数“=0.50，当金属棒滑行至 cd 处时，其速度大小开始保持不变，位置 cd 与 ab 之间的距离s=2.0m。已知 g=10m/s12，sin37。=0.60,cos37。=0.80。求：图 21金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；2金属棒到达 cd 处的速度大小；⑶ 金属棒由位置 ab 运动到 cd 的过程中，电阻 R 产生的热量。突破二电磁感应中的能量问题1．电磁感应中的能量转化3．解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤(1)在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源。(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化。(3) 根据能量守恒列方程求解。【典例 2】(2014・天津卷，11)如图 3 所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 6=30。的斜面上，导轨电阻不计，间距 L=0.4...