高考电磁感应-三类题型总结

1、高考电磁感应中的三类常见问题的解题思路一、与力学问题相关的电磁感应问题近年来，与安培力相关的平衡问题多次在高考中出现，需要做好“源”、“路”、“力”的分析，解决这类问题的一般思路如下：例题1、不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置，两完全相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面，如图所示，现用一平行于导轨的恒力f拉导体棒a，使其沿导轨向上运动，在a运动过程中，b始终保持静止，则以下说法正确的是（）a导体棒a做匀变速直线运动b导体棒b所受摩擦力可能变为0c导体棒b所受摩擦力可能先增大后减小d导体棒b所受摩擦力方向可能沿导轨向下【题型点津】题目较

2、为容易，仔细体会一般步骤例题2、如图所示，def、xyz为处于竖直向上匀强磁场中的两个平行直角导轨，de、xy水平，ef、yz竖直mn和pq是两个质量均为m、电阻均为r的相同金属棒，分别与水平和竖直导轨良好接触，并垂直导轨，且与导轨间的动摩擦因数均为当mn棒在水平恒力的作用下向右匀速运动时，pq棒恰好匀速下滑已知导轨间距为l，磁场的磁感应强度为b，导轨电阻不计，重力加速度为g，试求：（1）作用在mn棒上的水平恒力的大小；（2）金属棒mn的运动速度大小【题型点津】解决此类问题的关键是：根据右手定则或楞次定律判断感应电流方向，再根据左手定则判断安培力的方向，进行受力分析，确定物体的运动情况，由动力

3、学方程结合物体的运动状态进行求解。二、与能量问题相关的电磁感应问题能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现非常明显，是高考题命题关注的热点之一。主要包括以下两个方面：由有效面积变化引起的电磁感应现象中，由于磁场本身不发生变化，一般认为磁场并不输出能量，而是其他形式的能量借助安培力做功来实现能量的转化。由磁场变化引起的电磁感应现象中，无论磁场增强还是减弱，在回路闭合的情况下，磁场通过感应导体对外输出能量。解题思路如下：例题3、足够长的平行金属导轨mn、pq固定在同一水平面上，两导轨间距为l，mp间连有电阻r，导轨上停放一质量为m的金属杆ab，杆及导轨电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中

4、，（1）现用一外力沿导轨方向拉杆ab，使杆以速度v向右匀速运动时，求：水平拉力f的大小；电阻r消耗的电功率；克服安培力做功的功率；拉力f做功的功率（2）如果用一水平外力沿导轨方向拉杆，使之以加速度a从静止做匀加速运动，运动时间为t，求：水平拉力f的大小；电阻r消耗的电功率；克服安培力做功的功率；拉力f做功的功率（3）如果用一水平恒定外力f沿导轨方向拉杆，使之从静止开始运动，定性做出ab杆的速度与时间t的关图像；求外力f做功的最大功率；求速度为v时的加速度；设杆从静止开始运动到最大速度的位移为x，求电阻产生的焦耳热q；设杆的最大速度为vm，所用时间为t，求杆从静止开始运动到刚达到最大速度的过程中

5、，电阻r所产生的焦耳热。【题型点津】题目模型较为简单，但问题十分全面，需用心体会。解决第（3）问第小题时需注意用到动量定理和微分思想。例题4、如图（a）所示，间距为l、电阻不计的光滑平行导轨固定在倾角为的斜面上在区域i内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为b；在区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度bt的大小随时间t变化的规律如图（b）所示t=0时刻，在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域i内的导轨上由静止释放在ab棒运动到区域的下边界ef处之前，cd棒始终静止不动（不切割磁感线），两棒均与导轨接触良好已知cd棒的质量为m、电阻

6、为r，ab棒的质量、阻值均未知，区域沿斜面的长度为2l，在t=tx时刻（tx未知）ab棒恰进入区域，重力加速度为g求：（1）棒ab在区域ii内运动过程中，棒cd消耗的电功率；（2）ab棒开始下滑的位置到边界ef的距离；（3）ab棒开始下滑至ef的过程中回路中产生的热量【题型点津】求解此类问题通常先求解感应电动势的大小和方向，从而确定回路中感应电流的大小和方向，由此分析导体的受力情况，进而分析能量，确定有几种能量发生转化，哪种能量转化为哪种能量，根据功能关系、能量守恒定律等解决。三、求解电磁感应中通过导体的电荷量电磁感应本质是其他形式的能量通过安培力做功转化为电能，电能的表现形式即为电流，电流的

7、本质是电荷的定向移动，求解有关电磁感应的问题时经常会碰到这类习题。解题思路如下：例题5、如图所示，粗糙斜面的倾角=37，斜面上直径d=0.4m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场，一个匝数为n=100匝的刚性正方形线框abcd，边长为0.5m，通过松弛的柔软导线与一个额定功率p=2w的小灯泡a相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边，已知线框质量m=2kg，总电阻r0=2，与斜面间的动摩擦因数=0.5，从t=0时起，磁场的磁感应强度按b=1t（t）的规律变化，开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37=0.6，cos

8、37=0.8，求：（1）线框静止时，回路中的电流i；（2）在线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量q；（3）若线框刚好开始运动时即保持磁场不再变化，求线框从开始运动到bc边离开磁场的过程中通过灯泡的电荷量q（柔软导线及小灯泡对线框运动的影响可忽略，且斜面足够长）【题型点津】通过回路某一横截面的电荷量q=ndfr总例题6、如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距为l，与水平面的夹角为，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为b，虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直于导轨平面上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直于导轨平面向下，当导体棒ef以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒mn一直静止在导轨上若已知两导体棒质量均为m、电阻均为r，导体棒ef上滑的最大位移为s，导轨