物理第九章学案47电磁感应中的动力学和能量问题

1正确的是()FF克服力做的功等于电路中产生的电Fmy＝b(b>a)v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦总量是()

3q2，则() 4R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体()efefefSef导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导线受力→合外力变化→加速度变(3)分析研究导体受力情况，特别要注意力方向的确定导体处于平衡态——处理方法：根据平衡条件——导体处于非平衡态——处理方法：根据第二定律进行动态分析或结合功能关系分析15MN、PQθabB的匀强磁场中，磁场方baab杆下滑过程中某时刻的受abvab杆中的电流及其加速度的求在下滑过程中，ab在磁场中必定受到力作用，因此要维持感应电流存在，必须有“外力”克服力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能，“外力”克服力做多少功，就有多少其他利用克服力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服力所做的功产生的焦Q.(g取10m/s2)[针对训练](2009·理综·4)如图7所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与力做的功的代数和等于() B．棒的动能增加C．棒的重力势能增加 D．电阻R上放出的热1．(2010·合肥模拟)8bacd，线框处于则()A．ef将向右运动，但不是B．efC．efD．efab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电这一过程中() B．下滑的位移大小为qRC．产生的焦为D．受到的最大力大小

Rsin则 AB增大，vm将变大Bα变大，vmCR变大，vm将变大Dm变小，vm4．(2008·山东高考)LR的电属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()BRC．金属棒的速度为v时，所受 力大小为F＝DRrg.则此过程() BR的电量为CFD．恒力F做的功与力做的功之和大于杆动能的变化6．(2010·理综·20)如图13所示h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持Q1、Q2.不计空气阻力，则() 7．如图14所示是磁悬浮列车运行原理模型．两根平行直导轨间距为L，磁场磁感应强度B1＝B2，方向相反，并且以速度v同时沿直导轨向右匀速运动．导轨上金属框边长为L，电阻为R，运动时受到的阻力为Ff，则金属框运动的最大速度表达式为(

123456714.4WR上消耗的电能．(g＝10m/s2)B＝2.0T，垂直于导轨平面向上，MPR＝2.0Ω的电阻，其它电m＝2.0kgab16F沿导轨平面ab，由静止开始运动，v－t图象如图乙所示，g10m/s2F2.0m/s根据v－t图象估算0.8s内电阻上产生的热量 22．D[金属块在进入磁场或离开磁场的过程中，穿过金属块的磁通量发生变化，产生电a)＋1mv2，由能量的转化和守恒可知，减少的机械能全部转化成焦，即选D.]23A [设矩形线圈的长边为abR

B·RB·R

RAD[v0，若定律，D正确．]导体棒切割磁感线运动产生感应电流时，导体棒所受力的方向判断【考点突破

11)见解析mgRsin

gsinθ－(3)； ；(2)abvE＝BLvab杆受到的力F＝BIL＝

ma＝mgsinθ－F＝mgsinθ－a＝gsin

mR

mgRsin(3)ab

R＝mgsinθ时，ab

B2L2[规范思维 此题为杆切割磁感线的动力学模型，首先在垂直于导体的平面内对导体25 RabR

B·R解得：x＝2设ab杆上滑过程中上端电阻产生的焦为Q，则整个回路中产生的焦为6Q，由1mv2＝mgxsin37°＋μmgxcos 解得：Q＝5 转化和守恒定律很容易求解．注意求解的是电阻R0产生的焦，不是整个电路的焦， A分析电磁感应能关系类问题时要牢牢抓住能量守恒这一基本规律和线索找出求解焦的途感应电路中产生的焦等于克服力做的功，即Q＝W安感应电路中电阻产生的焦等于电流通过电阻做的功，即感应电流中产生的焦等于电磁感应现象中其他形式能量的减少，即Q＝ΔE他AB棒由静止下滑：分析其受力变化、加速度变化、速度变化．各力的功的正负、【效果检测

mgRsinF安＝mgsinα时速度最大，F安C

R

BR 切割磁感线，产生的电流由b→a流经R，当速度为v时，感应电流I＝BLv，则 力F＝RBIL＝R.从能量守恒方面看，重力势能的减少量等于弹性势能的增加量与电阻R

[v最大时导体杆水平方向受力平衡，有F＝Ff＋F安，即

R＋r

＋Wf＋WF安＝ΔEk，因为Wf<0，故C错，D

Rm

S0Sv规律完全相同，故两线圈到达地面的速度相等，线圈产生的热量为克服力做功的大小

R 力和阻力平衡时速度最大，根据R安＝BIL,2F安＝Ff，解得 ，故C正确8．13.472解 当电动机提供的牵引力等于导体棒所受力与滑动摩擦力之和时，速度最大故

10v2

解得vmax＝0.8m/s(负值舍去)P代入已知数据得Q＝13.472J.9．(1)18N (2)2.0m/s2 (3)4.12J解 v—tvmax＝4F＝mgsin30°＋F安

F安RR由

①②③

＋mgsin30°＝18对金属杆由第二定律F－mgsin30°－F安F－mgsin30°－ ＝2.0个数为28个，故x＝28×0.2×0.2＝1.122 0.8s内电阻上产生的热量为Q，则由功能关系得Fx＝Q＋mgxsinα＋1mv2，2v—t0.8s时速度v＝2.22解得：Q＝Fx－mgxsinα－1mv2＝4.122对于第6题，分析关键是要找出Ⅰ、Ⅱ线圈的真正区别在哪里，写出二者进入磁场时