2025年高考物理复习之小题狂练600题（选择题）：电磁感应（10题）

第1页（共1页）2025年高考物理复习之小题狂练600题（选择题）：电磁感应（10题）一．选择题（共10小题）1．（2024•浙江二模）为模拟航天器着陆，研究室构建了如图一个立体非匀强磁场，关于中心轴对称分布，磁感应强度可分为纵向分量Bh和水平径向分量Bτ（背向轴心），Bh的大小只随高度h变化（计初始位置为h＝0），关系为Bh＝B0（1+400h），Bτ=B0200r（r为到对称轴的距离）。现有横截面半径为1mm的金属细丝构成直径为1cm的圆环在磁场中由静止开始下落，其电阻率为1.6×10﹣8Ω•m。其中B0A．175πC B．20πC C．12.5πC D．6.5πC2．（2024•南京模拟）如图所示，闭合圆形线圈放在范围足够大的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A．线圈向右平移，线圈中产生感应电流 B．线圈向上平移，线圈中产生感应电流 C．线圈以ab为轴转动，线圈中产生感应电流 D．线圈以ab为轴转动，线圈中磁通量不变3．（2024•海南）如图所示，水平桌面上放置闭合导体圆环，圆环某一直径正上方有通电直导线，下列情况中，闭合圆环中有感应电流产生的是（）A．增大通电直导线中的电流 B．圆环绕图示直径旋转 C．通电直导线竖直向上远离圆环 D．通电直导线竖直向下靠近圆环4．（2024•成都模拟）中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图，已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为40μT，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（）A．车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为0.016V B．车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为0.016V C．车头电势高于车尾，电势差大小约为1.6V D．车头电势低于车尾，电势差大小约为1.6V5．（2024•江苏模拟）手机无线充电装置的设计利用了电磁感应原理。图甲所示是市场上某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，送电线圈未与手机连接。当ab间接正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机充电。下列说法正确的是（）A．该装置主要运用了自感现象 B．送电线圈回路中的电流为零时，受电线圈两端的电压也为零 C．增大送电线圈和受电线圈的间距，受电线圈输出电压的频率改变 D．减小送电线圈和受电线圈的间距，受电线圈输出电压增大6．（2024•内江模拟）楞次定律中“阻碍”的含义是指（）A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反 B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强 C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱 D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同7．（2024•浙江模拟）在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且导轨宽度为1。现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好），而导体棒有效切割长度也为1。当导体棒以速度v0向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（）A． B． C． D．8．（2024•西城区校级模拟）某处地下有水平埋设的长直导线，现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如表所示：线圈移动情况初始时静止放置南北方向移动南北方向移动后静止东西方向移动东西方向移动后静止电流情况无电流无电流无电流有电流有电流下列判断正确的是（）A．导线南北走向，但不能确定其具体位置 B．导线东西走向，但不能确定其具体位置 C．导线南北走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 D．导线东西走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方9．（2024•湖北模拟）如图甲所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为a．一直角三角形导线框ABC（BC边的长度为a）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i、BC两端的电压uBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是（）A． B． C． D．10．（2024•衡水模拟）如图所示，在一个倾角为θ的导轨MN上面，放置一个长度为L的金属棒PQ，已知两导轨间距为d（d＜L），金属棒的质量为m、阻值为r，导轨与金属棒接触良好，两者间动摩擦因数为μ，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，整个导轨处在一个垂直导轨所在平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一个恒力F拉动金属棒沿导轨斜面运动了x的距离，所用时间为t，此时金属棒的速度为v，下列说法正确的是（）A．金属棒速度为v时，R两端的电压为BLRvR+rB．该过程中生成的焦耳热为Fx-C．该过程中摩擦力做的功为μmgxcosθ D．该过程中安培力做的功为mgx(sinθ+μcosθ)+

2025年高考物理复习之小题狂练600题（选择题）：电磁感应（10题）参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．（2024•浙江二模）为模拟航天器着陆，研究室构建了如图一个立体非匀强磁场，关于中心轴对称分布，磁感应强度可分为纵向分量Bh和水平径向分量Bτ（背向轴心），Bh的大小只随高度h变化（计初始位置为h＝0），关系为Bh＝B0（1+400h），Bτ=B0200r（r为到对称轴的距离）。现有横截面半径为1mm的金属细丝构成直径为1cm的圆环在磁场中由静止开始下落，其电阻率为1.6×10﹣8Ω•m。其中B0A．175πC B．20πC C．12.5πC D．6.5πC【考点】法拉第电磁感应定律的基本计算；电阻定律的内容及表达式；磁通量的计算；楞次定律及其应用．【专题】定量思想；合成分解法；电磁感应与电路结合；分析综合能力．【答案】B【分析】先根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量与电流的关系，推导出电荷量与磁通量变化量的关系，再分竖直方向和水平方向圆环切割磁感线，求出圆环上通过的电荷量。【解答】解：根据E=ΔΦΔt、I=ERq=ΔΦ圆环的电阻为R=ρL在运动过程中，竖直方向上，由楞次定律可知，线圈中产生顺时针的感应电流（从上往下看），磁通量变化量为ΔΦh＝（Bh﹣B0）•π（d2）解得：ΔΦh＝1.6π×10﹣3Wb则有q1=解得：q1＝10πC水平方向上Bτ=B0由右手定则可知，下落过程中线圈切割水平磁场，同样产生顺时针电流（从上往下看），则有q2=解得：q2＝10πC则从开始下落到稳定时圆环上通过的电荷量为q＝q1+q2＝10πC+10πC＝20πC，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题运用分解法分方向研究通过圆环的电荷量，要熟练推导出电荷量与磁通量变化量的关系式q=ΔΦ2．（2024•南京模拟）如图所示，闭合圆形线圈放在范围足够大的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A．线圈向右平移，线圈中产生感应电流 B．线圈向上平移，线圈中产生感应电流 C．线圈以ab为轴转动，线圈中产生感应电流 D．线圈以ab为轴转动，线圈中磁通量不变【考点】电磁感应现象的发现过程．【专题】比较思想；模型法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】C【分析】感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，对照这个条件分析即可。【解答】解：AB、由于是匀强磁场，所以线圈向右平移或向上平移，根据Φ＝BS可知穿过线圈的磁通量都保持不变，则线圈中无感应电流产生，故AB错误；CD、线圈以ab为轴转动，线圈中磁通量变小，则线圈中产生感应电流，故C正确，D错误。故选：C。【点评】本题考查感应电流产生的条件，只要明确产生感应电流的两个条件为：一是闭合回路，二是磁通量发生变化。3．（2024•海南）如图所示，水平桌面上放置闭合导体圆环，圆环某一直径正上方有通电直导线，下列情况中，闭合圆环中有感应电流产生的是（）A．增大通电直导线中的电流 B．圆环绕图示直径旋转 C．通电直导线竖直向上远离圆环 D．通电直导线竖直向下靠近圆环【考点】电磁感应现象的发现过程．【专题】比较思想；模型法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】B【分析】当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。对照产生感应电流的条件进行分析。【解答】解：A、产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。闭合导体圆环某一直径正上方的直导线中通有电流时，通电导线产生的磁场在以通电导线的投影为对称轴的闭合导体圆环前后面中，磁场方向相反，可知闭合导体圆环的磁通量为零。增大通电直导线中的电流，闭合导体圆环的磁通量依然为零，磁通量没有变化，所以圆环中不会产生感应电流，故A错误；B、圆环绕图示直径旋转，通过圆环的磁通量变化，圆环中产生感应电流，故B正确；CD、通电直导线靠近或远离圆环，圆环的磁通量始终为零，圆环中不产生感应电流，故CD错误。故选：B。【点评】本题考查感应电流的产生条件，要注意明确只有在闭合回路中磁通量发生变化时，闭合电路中才可以产生感应电流。4．（2024•成都模拟）中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图，已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为40μT，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（）A．车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为0.016V B．车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为0.016V C．车头电势高于车尾，电势差大小约为1.6V D．车头电势低于车尾，电势差大小约为1.6V【考点】导体平动切割磁感线产生的感应电动势；电势差的概念、单位和物理意义．【专题】定量思想；推理法；电磁感应中的力学问题；推理能力．【答案】A【分析】根据右手定则判断电势的高低，根据动生电动势公式E＝BLv求电势差的大小。【解答】解：AB、地磁场方向由南向北，根据右手定则，车厢顶部电势高于车厢底部，根据电动势公式E＝Blv≈40×10﹣6×4×100V≈0.016V可知电势差大小约为0.016V。故A正确，B错误。CD、车头和车尾电势相等，故电势差为0，故CD错误。故选：A。【点评】本题考查了动生电动势，能熟练应用E＝BLv求电势差的大小，和右手定则判断电势的高低是关键，比较容易。5．（2024•江苏模拟）手机无线充电装置的设计利用了电磁感应原理。图甲所示是市场上某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，送电线圈未与手机连接。当ab间接正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流实现给手机充电。下列说法正确的是（）A．该装置主要运用了自感现象 B．送电线圈回路中的电流为零时，受电线圈两端的电压也为零 C．增大送电线圈和受电线圈的间距，受电线圈输出电压的频率改变 D．减小送电线圈和受电线圈的间距，受电线圈输出电压增大【考点】互感和互感现象．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与图象结合；推理能力．【答案】D【分析】根据理想变压器的电流、电压与匝数关系，比较流过原副线圈的电流、电压关系；变压器的工作原理是利用互感实现能量传递，变压器工作时，会有线圈电阻损耗能量。【解答】解；A、送电线圈中电流变化导致手机中的线圈产生感应电动势和感应电流，所以该装置主要利用了电磁感应中的互感现象，故A错误；B、当送电线圈的电流为0，此时电流变化率最大，磁通量变化率也最大，故受电线圈中磁通量变化率也最大，其感应电动势最大，故B错误；C、增大送电线圈和受电线圈的间距，不会改变受电线圈端电压的频率，故C错误；D、在匝数和线圈直径不变的情况下，由于漏磁现象，导致穿过两个线圈的磁通量不相等，若减小送电线圈和受电线圈的间距，穿过受电线圈的磁通量变大，单位时间内磁通量变化率变大，受电线圈输出电压将会变大，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了理想变压器的原理，掌握理想变压器的电流、电压与匝数关系，是解题的前提与关键，注意实际变压器工作时都有能量的损失。6．（2024•内江模拟）楞次定律中“阻碍”的含义是指（）A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反 B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强 C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱 D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同【考点】楞次定律及其应用．【专题】定性思想；推理法；电磁感应——功能问题．【答案】D【分析】根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同。【解答】解：AD、感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化，感应电流的磁场方向阻碍原磁场磁通量的变化，方向可能与原磁场方向相同，可能相反，故A错误，D正确；BC、感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化，既阻碍引起感应电流的磁场的增强，也阻碍引起感应电流的磁场的减弱。故BC错误。故选：D。【点评】解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。7．（2024•浙江模拟）在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中（可随时间变化），存在一足够大的长方形导轨，并且导轨宽度为1。现导轨中有一电阻和一导体棒（与导轨接触良好），而导体棒有效切割长度也为1。当导体棒以速度v0向右匀速运动的时候，若导体棒和导轨内部始终无电流，则下列图像可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】电磁感应中的其他图像问题．【专题】定量思想；推理法；电磁感应与图象结合；推理能力．【答案】C【分析】导体棒和导轨内部始终无电流，根据感应电流产生的条件，由磁通量保持不变列式得出磁感应强度和时间的变化关系。【解答】解：设导体棒开始运动时，距离导轨左端为x，磁场的磁感应强度为B0，依题意，导体棒和导轨内部始终无电流，可得B0lx＝Bl（x+v0t）整理，可得1B即1B与t故ABD错误；C正确。故选：C。【点评】本题是电磁感应与图像相结合的问题，知道磁通量的概念以及感应电流的产生条件是解题突破口。8．（2024•西城区校级模拟）某处地下有水平埋设的长直导线，现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如表所示：线圈移动情况初始时静止放置南北方向移动南北方向移动后静止东西方向移动东西方向移动后静止电流情况无电流无电流无电流有电流有电流下列判断正确的是（）A．导线南北走向，但不能确定其具体位置 B．导线东西走向，但不能确定其具体位置 C．导线南北走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 D．导线东西走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方【考点】电磁感应过程中的电路类问题；通电直导线周围的磁场；电磁感应现象的发现过程．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；磁场磁场对电流的作用；推理能力．【答案】C【分析】根据通电直导线产生的磁场的磁感线分布分析磁通量变化，结合电磁感应分析感应电流情况。【解答】解：通电直导线产生的磁场的磁感线分布如图所示（截面图）可以看出当线圈静止处于导线正上方时，穿过线圈的磁通量的变化率为零，因此不会有感应电流，而当线圈垂直导线方向移动时，线圈中的磁通量将发生改变（通电导线产生环形磁场，以通电导线为轴线，所产生的环形磁场的磁感应强度随着与通电导线距离的增加的减弱），电流传感器有示数，即闭合线圈与传感器构成的闭合回路中有感应电流，由题表中线圈位置变化分析可知，线圈初始时静止，传感器中无电流，线圈南北方向移动或静止时，传感器中均无电流，而线圈在东西方向移动或静止时均有电流，因此可知可知，导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方。故C正确，ABD错误；故选：C。【点评】本题考查电磁感应与电流磁效应的综合，解题关键掌握磁通量变化时会形成感应电流。9．（2024•湖北模拟）如图甲所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，磁场在y轴方向足够宽，在x轴方向宽度为a．一直角三角形导线框ABC（BC边的长度为a）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i、BC两端的电压uBC与线框移动的距离x的关系图象正确的是（）A． B． C． D．【考点】导体平动切割磁感线产生的感应电动势；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．【专题】电磁感应与图象结合．【答案】D【分析】由楞次定律判断出感应电流方向，由E＝BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后分析图象答题．【解答】解：A、导体棒切割磁感线产生感应电动势E＝BLv，感应电流I=ER=BLvR，在0﹣a内，有效长度L逐渐变大，感应电流I逐渐变大，在a﹣2aC由楞次定律可知，在线框进入磁场的过程中，感应电流沿逆时针方向，电流是正的，在线框离开磁场的过程中，感应电流了沿顺时针方向，感应电流是负的，故C错误，D正确；故选：D。【点评】熟练应用E＝BLv、欧姆定律、楞次定律即可正确解题，本题难度不大，解题时可以应用排除法．10．（2024•衡水模拟）如图所示，在一个倾角为θ的导轨MN上面，放置一个长度为L的金属棒PQ，已知两导轨间距为d（d＜L），金属棒的质量为m、阻值为r，导轨与金属棒接触良好，两者间动摩擦因数为μ，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，整个导轨处在一个垂直导轨所在平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一个恒力F拉动金属棒沿导轨斜面运动了x的距离，所用时间为t，此时金属棒的速度为v，下列说法正确的是（）A．金属棒速度为v时，R两端的电压为BLRvR+rB．该过程中生成的焦耳热为Fx-C．该过程中摩擦力做的功为μmgxcosθ D．该过程中安培力做的功为mgx(sinθ+μcosθ)+【考点】电磁感应过程中的能量类问题；双杆在等宽导轨上切割磁场的运动问题；倾斜平面内的导轨滑杆模型．【专题】定量思想；寻找守恒量法；电磁感应——功能问题；分析综合能力．【答案】D【分析】金属棒速度为v时，根据E＝Bdv求出金属棒产生的感应电动势，再由串联电路电压分配规律计算R两端的电压；根据能量守恒定律计算该过程中生成的焦耳热；根据功的计算公式求摩擦力做的功；根据动能定理求安培力做的功。【解答】解：A、金属棒速度为v时，产生的感应电动势E＝Bdv，R上的电压为UR=RB、该过程中，生成的焦耳热指电阻生热的总和，由能量守恒定律有：Q=Fx-12C、该过程中摩擦力做的功为Wf＝﹣μmgxcosθ，故C错误；D、设该过程中安培力做的功为W安，根据动能定理有WF解得：W安=mgx(sinθ+μcosθ)+1故选：D。【点评】本题为电磁感应综合问题，对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据E＝BLv、闭合电路欧姆定律、安培力公式列出方程；另一条是能量，分析电磁感应现象中的能量问题，根据动能定理、功能关系、能量守恒等列方程求解。

考点卡片1．电势差的概念、单位和物理意义【知识点的认识】1.定义：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，电势差也叫作电压。2.表达式：设电场中A点的电视为φA，B点的电势为φB，则AB电点之间的电势差可以表示为UAB＝φA﹣φBBA两点之间的电势差为UBA＝φB﹣φA所以UAB＝﹣UBA3.电势差的单位伏特，符号：V4.电势差的正负电势差是标量，但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。5.特点：电场中两点之间的电势差取决于电场本身，与电势零点的选取无关6.物理意义：反映电荷在电场中移动时电场力做功本领大小的物理量【命题方向】关于电势差UAB和电势φA、φB的理解正确的是（）A、UAB表示B点相对A点的电势差，即UAB＝φB﹣φAB、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB＝﹣UBAC、φA、φB都可能有正负，所以电势是矢量D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无限远处为零电势分析：UAB＝φA﹣φB＝﹣UBA，电势是标量，通常选大地或无穷远作为零电势．解答：A、UAB表示A点相对B点的电势差，即UAB＝φA﹣φB，A错误；B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB＝﹣UBA，B正确；C、电势虽有正负之分，但电势是标量，C错误；D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无限远处为零电势，D正确；故选：BD。点评：记忆电势的有关知识时，可以把它类比为高度去理解，电势差对应高度差，某点的电势对应某点的高度．【解题思路点拨】根据电势差的定义可知，电势差的正负代表两点之间电势的大小，如果UAB＞0，则φA＞φB；如果UAB＜0，则φA＜φB。2．电阻定律的内容及表达式【知识点的认识】1．电阻定律（1）内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．（2）表达式：R＝ρlS2．电阻率（1）计算式：ρ=RS（2）物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．【命题方向】（1）第一类常考题型是考查对电阻与电阻率的理解：下列说法中正确的是（）A．由R=UB．由R＝ρlSC．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零分析：导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关．解：A、导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、电流没有关系，故A错误，B正确；C、各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；D、超导体是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，电阻值等于零，此时电阻率突然变为零，故D正确．故选BD．点评：深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答此题的关键．（2）第二类常考题型是考查电阻定律的应用：如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材料的电阻率为ρ，膜的厚度为d．管两端有导电金属箍M、N．现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流I．则金属膜的电阻率的值为（）A.UIB.πUD24IL分析：镀膜材料的截面积为陶瓷管的周长和膜的厚度为d的乘积，根据欧姆定律求出电阻的大小，在根据电阻定律R＝ρLs计算出镀膜材料的电阻率即可．解：由欧姆定律可得，镀膜材料的电阻R=U镀膜材料的截面积为s＝2πD2•d＝πDd根据电阻定律可得，R＝ρLs所以镀膜材料的电阻率ρ为，ρ=sRL=故选C．点评：本题容易出错的地方就是如何计算镀膜材料的截面积，在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长，宽为d的矩形，计算出截面积，再根据电阻定律计算即可．【解题方法点拨】1．电阻与电阻率的区别（1）电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量．（2）导体电阻并不是只由电阻率决定，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．2．电阻的决定式和定义式的区别公式R＝ρlR=区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体3．闭合电路欧姆定律的内容和表达式【知识点的认识】1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比跟内、外电路的电阻之和成反比。2.表达式：I=ER+r，E表示电动势，I表示干路总电流，R表示外电路总电阻，3.闭合电路中的电压关系：闭合电路中电源电动势等于内、外电路电势降落之和E＝U外+U内。4.由E＝U外+U内可以得到闭合电路欧姆定律的另一个变形U外＝E﹣Ir。【命题方向】在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（）A、如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B、如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C、如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D、如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量分析：闭合电路里，电源的电动势等于内电压与外电压之和．外电压变化时，内电压也随之变化，但电源的电动势不变．解答：A、如外电压增大，则内电压减小，电源电动势保持不变。故A错误。B、如外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变。故B错误。C、如外电压不变，则内电压也不变。故C错误。D、根据闭合电路欧姆定律得到，电源的电动势等于内电压与外电压之和，如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势保持恒量。故D正确。故选：D。点评：本题要抓住电源的电动势是表征电源的本身特性的物理量，与外电压无关．【解题思路点拨】闭合电路的几个关系式的对比4．通电直导线周围的磁场【知识点的认识】几种常见的磁场如下：直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则本考点主要针对通电直导线周围的磁场分布【命题方向】如图所示、导绒中通入由A向B的电流时，用轻绳悬挂的小磁针（）A、不动B、N极向纸里，S极向纸外旋转C、向上运动D、N极向纸外，s极向纸里旋转分析：根据安培定则可明确小磁针所在位置的磁场方向，从而确定小磁针的偏转方向。解答：根据安培定则可知，AB上方的磁场向外，则小磁针的N极向纸外，S极向纸里旋转，故D正确，ABC错误。故选：D。点评：本题考查安培定则的内容，对于直导线，用手握住导线，大拇指指向电流方向，四指环绕的方向为磁场的方向。【解题思路点拨】1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：（1）直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2.特别提醒（1）磁场是分布在立体空间的，（2）利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。（3）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。（4）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。5．磁通量的计算【知识点的认识】1.当平面与磁场垂直时，穿过平面的磁通量为：Φ＝BS。2.当平面与磁场不垂直时，S应该为平面与磁感线方向上的投影面积，如下图图中穿过平面的磁通量为Φ＝BScosθ。式中Scosθ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”3.磁通量的正、负（1）磁通量是标量，但有正、负，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。（2）若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1﹣Φ2。【命题方向】如图所示，在一半径为r的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。现将匝数为n、半径为R（R＞r）的圆形线圈垂直纸面放置，使其轴线经过磁场区域的圆心，则穿过线圈的磁通量为（）A、πBr2B、πBR2C、nπBR2D、nπBr2分析：根据磁通量公式Φ＝BS分析求解；注意S为垂直于磁场方向上的有效面积，磁通量与匝数无关。解答：磁通量与匝数无关，线圈在磁场中的有效面积S＝πr2，根据磁通量的公式Φ＝BS可知，穿过线圈的磁通量Φ＝πBr2，故A正确，BCD错误。故选：A。点评：本题考查了磁通量的定义，解题的关键是明确垂直于磁场方向上的有效面积，根据磁通量公式求解。【解题思路点拨】对磁通量的理解（1）Φ＝B•S的含义：Φ＝BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况．当B与S平面间的夹角为θ时，则有Φ＝BSsinθ．可理解为Φ＝BSsinθ，即Φ等于B与S在垂直于B方向上投影面积的乘积．也可理解为Φ＝BsinθS，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．如图（1）所示．（2）面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．如图（2）所示，S应为线圈面积的一半．（3）多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．（4）合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量．6．电磁感应现象的发现过程【知识点的认识】1.提出物理问题：奥斯特发现的电流的磁效应，证实了电现象和磁现象是有联系的。人们从电流磁效应的对称性角度，开始思考如下问题；既然电流能够引起磁针的运动，那么，为什么不能用磁体使导线中产生电流呢？2.法拉第的探索：法拉第提出了“由磁产生电”的设想，并为此进行了长达10年的探索，从中领悟到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。3.电磁感应现象的发现：1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上（如下图），一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”。当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。4.电磁感应现象发现的意义：电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。5.电磁感应现象的定义：由磁生电的现象称为电磁感应。6.感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。【命题方向】发现电磁感应规律是人类在电磁学研究中的伟大成就．在取得这项伟大成就的过程中，法国物理学家安培、瑞士人科拉顿、英国物理学家法拉第等人前后进行了多年的研究．在这项研究的众多工作中，其中有两个重要环节：（1）研究者敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想；（2）大量实验发现：磁场中闭合电路包围的面积发生变化，从闭合线圈中抽出或者插入条形磁铁等多种条件下，闭合电路中有感应电流，最终研究者抓住产生感应电流条件的共同本质，总结出闭合电路中产生感应电流的条件是磁通量发生变化．下列说法正确的是（）A、环节（1）提出“磁生电”思想是受到了电流磁效应的启发B、环节（1）提出“磁生电”思想是为了对已有的实验现象做出解释C、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路所处的磁场一定发生了变化D、环节（2）的研究过程，体现了从大量的实验现象和事实出发，总结出一般规律的研究方法分析：磁生电在受到电生磁的影响，即电流磁效应的启发；物理规律在大量实验事实，从而总结得来．解答：AB、“磁生电”思想是受到了电流磁效应的启发，故A正确，B错误；C、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路所处的磁场不一定变化，可以线圈的位置变化，故C错误；D、由环节（2）的研究过程，体现了从大量的实验现象和事实出发，从而总结规律，故D正确；故选：AD。点评：考查物理规律的如何得来，同时知道一是受到启发，二是通过观察．【解题思路点拨】1.电磁感应式磁生电的过程，电流的磁效应是电生磁的过程。但要注意：有电（流）必有磁（场），有磁不一定有电。即磁生电需要一定的条件。2.电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。7．楞次定律及其应用【知识点的认识】1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。2.适用范围：所有电磁感应现象。3.实质：楞次定律是能量守恒的体现，感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果。4.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向。⑤根据安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。【命题方向】某磁场的磁感线如图所示，有铜线圈自图示A处落到B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中感应电流的方向是（）A、始终顺时针B、始终逆时针C、先顺时针再逆时针D、先逆时针再顺时针分析：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．根据楞次定律判断感应电流的方向．在下落过程中，根据磁场强弱判断穿过线圈的磁通量的变化，再去判断感应电流的方向．解答：在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，A处落到C处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针。C处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针。故选：C。点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．【解题方法点拨】1．楞次定律中“阻碍”的含义。2．楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。（1）阻碍原磁通量的变化﹣﹣“增反减同”；（2）阻碍相对运动﹣﹣“来拒去留”；（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势﹣﹣“增缩减扩”；（4）阻碍原电流的变化（自感现象）﹣﹣“增反减同”。3．相互联系（1）应用楞次定律，必然要用到安培定则；（2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。8．法拉第电磁感应定律的基本计算【知识点的认识】法拉第电磁感应定律（1）内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。（2）公式：E＝nΔΦΔt【命题方向】一个100匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.08Wb，则线圈中总的感应电动势V．若线圈电阻为10Ω，则线圈中产生的电流强度I＝A．分析：根据法拉第电磁感应定律E=nΔΦ解答：感应电动势E=n感应电流的大小I=E故本题答案为：15，1.5．点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=nΔΦ【解题方法点拨】1．对法拉第电磁感应定律的理解2．计算感应电动势的公式有两个：一个是E＝n△∅△t，一个是E＝Blvsinθ，计算时要能正确选用公式，一般求平均电动势选用E＝n△∅△t，求瞬时电动势选用E＝Blvsin3．电磁感应现象中通过导体横截面的电量的计算：由q＝I•△t，I=ER总，E＝n△∅△t，可导出电荷量q9．导体平动切割磁感线产生的感应电动势【知识点的认识】1.如果感应电动势是由导体运动而产生的，它也叫作动生电动势。2.当导体的运动方向与磁场垂直时，动生电动势的大小为：E＝Blv3.适用条件：（1）匀强磁场；（2）平动切割；（3）B、l、v三者相互垂直。4.当导体的运动方向与磁场有夹角时，如下图即如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一个夹角θ，则动生电动势为：E＝Blv1＝Blvsinθ，即利用速度垂直于磁场的分量。【命题方向】如图所示，在磁感应强度B＝1.2T的匀强磁场中，让导体PQ在U形导轨上以速度υ0＝10m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L＝0.5m，则产生的感应电动势的大小和PQ中的电流方向分别为（）分析：导体棒PQ运动时切割磁感线，回路中的磁通量发生变化，因此有感应电流产生，根据右手定则可以判断电流方向，由E＝BLv可得感应电动势的大小．解答：当导体棒PQ运动时，根据法拉第电磁感应定律得：E＝BLv＝1.2×0.5×10＝6V，根据右手定则可知，通过PQ的电流为从Q点流向P点，故ABC错误，D正确。故选：D。点评：本题比较简单，考查了导体切割磁感线产生电动势和电流方向问题，注意公式E＝BLv的适用条件和公式各个物理量的含义．【解题方法点拨】闭合或不闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体两端将产生感应电动势。如果电路闭合，电路中形成感应电流。切割磁感线运动的那部分导体相当于电路中的电源。常见的情景有以下几种：1．在E＝BLv中（要求B⊥L、B⊥v、L⊥v，即B、L、v三者两两垂直），式中的L应该取与B、v均垂直的有效长度（所谓导体的有效切割长度，指的是切割导体两端点的连线在同时垂直于v和B的方向上的投影的长度，下图中的有效长度均为ab的长度）。2．公式E＝BLv中，若速度v为平均速度，则E为平均电动势；若v为瞬时速度，则E为瞬时电动势。3．若导体不是垂直切割磁感线运动，v与B有一夹角，如图所示，则E＝Blv1＝Blvsinθ。10．电磁感应中的其他图像问题【知识点的认识】本考点旨在针对电磁感应中的其他图像问题，入E﹣t、i﹣t、v﹣t等。【命题方向】如图甲所示，MN、PQ为间距L＝0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻不计．导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°，NQ间连接有一个R＝4Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0＝1T．将一根电阻未知，质量m＝0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好．现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q＝0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．求：（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；（2）金属棒ab的阻值r；（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t＝0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）。分析：（1）当刚释放时，导体棒中没有感应电流，不受安培力，只受重力、支持力与静摩擦力，由图读出v＝0时的加速度，由牛顿第二定律可求出动摩擦因数；（2）当金属棒速度稳定时，则受到重力、支持力、安培力与滑动摩擦力达到平衡，这样可以列出安培力公式，产生感应电动势的公式，再由闭合电路欧姆定律，列出平衡方程可求出金属棒的内阻；（3）利用通过棒的电量q=ΔΦR+r=BLsR+r（4）要使金属棒中不产生感应电流，则穿过线框的磁通量不变．同时棒受到重力、支持力与滑动摩擦力做匀加速直线运动．从而可求出磁感应强度B应怎样随时间t变化的。解答：（1）由图乙，知当v＝0时，a＝2m/s2由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma代入数据解得：μ＝0.5（2）由图象可知：vm＝2m/s当金属棒达到稳定速度时，有：FA＝B0IL；且B0IL+μmgcosθ＝mgsinθ代入数据解得：I＝0.2A；切割产生的感应电动势为：E＝B0Lv＝1×0.5×2＝1V；因I=代入数据解得：r＝1Ω（3）电量为：q=I×Δt=nΔΦ而ΔΦ＝BLs代入数据解得：s＝2m由动能定理得：mgh﹣μmgscos37°﹣WF=12mv2代入解得产生热量：WF＝Q总＝0.1J根据焦耳定律可得电阻R上产生的热量为：QR=RR+rQ总=4（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流．此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma得：a＝g（sinθ﹣μcosθ）＝10×（0.6﹣0.5×0.8）m/s2＝2m/s2根据磁通量不变，可得：B0Ls＝BL（s+vt+12at解得：B=22+2t+t答：（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.5；cd离NQ的距离2m；（2）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量0.08J；（3）磁感应强度B应怎样随时间t变化为B=22+2t+t点评：本题考查了牛顿运动定律、闭合电路欧姆定律，安培力公式、感应电动势公式，还有动能定理，要知道当金属棒速度达到稳定时，则一定是处于平衡状态，原因是安培力受到速度约束的。还巧妙用磁通量的变化去求出面积，从而算出棒运动的距离．要明确当线框的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。【解题思路点拨】1.解决图像问题的一般步骤（1）明确图像的种类，是B﹣t图像还是Φ﹣t图像，或者是E﹣t图像、i﹣t图像等。（2）分析电磁感应的具体过程。（3）用右手定则或楞次定律确定方向对应关系，（4）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等写出函数关系式。（5）根据函数关系式进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等。（6）画出图像或判断图像。2.电磁感应中图像类选择题的三种常见解法（1）排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势（增大还是减小）变化快慢（均匀变化还是非均匀变化），特别是物理量的正负，排除错误的选项。（2）函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像作出分析和判断，这未必是最简单的方法，但却是最有效的方法。（3）面积法：对于i﹣t图像，图线与时间轴之间所围图形的面积表示电荷量，可通过q＝nΔΦR11．双杆在等宽导轨上切割磁场的运动问题【知识点的认识】本考点旨在针对双杆在等宽导轨上切割磁场的运动问题。模型比较复杂，可能需要综合电磁感应定律、电磁感应与电路问题的结合、电磁感应与动力学的结合、电磁感应与能量问题的结合、电磁感应与动量问题的结合等考点进行综合分析。【命题方向】如图所示，相距为L的两足够长平行金属导轨固定在水平面上，整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。磁感应强度为B．导轨上静止有质量为m，电阻为R的两根相同的金属棒ab、cd，与导轨构成闭合回路，金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑。现用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，当金属棒cd运动距离为s时速度达到最大，金属棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达最大静摩擦力。在此过程中，下列叙述正确的是（）A、金属棒cd的最大速度为2FRB、金属棒ab上的电流方向是由a向bC、整个回路中产生的热量为Fs-D、金属棒ab与轨道之间的最大静摩擦力为F分析：据题当金属棒cd运动距离为s时速度达到最大，金属棒ab与导轨间的摩擦力刚好达最大静摩擦力，ab棒刚要运动。研究cd棒，根据安培力与拉力平衡，求出最大速度。根据右手定则判断ab上的电流方向。根据功能关系求解热量。对于cd棒，由平衡条件求解最大静摩擦力。解答：A、cd棒速度最大时，所受的安培力与拉力F二力平衡，则有：F＝BIL＝BLBLv2R=B2L2v2RB、根据右手定则判断可知cd棒中感应电流的方向由c向d，则ab上的电流方向是由b向a，故B错误。C、根据能量守恒定律得：整个回路中产生的热量为：Q＝Fs-12mv2D、据题，cd棒的速度达到最大时ab棒所受的静摩擦力最大，cd所受的最大静摩擦力等于安培力，由于两棒所受的安培力大小相等，所以金属棒ab与轨道之间的最大静摩擦力等于F，故D正确。故选：AD。点评：本题看似双杆问题，实际属于单杆类型，关键在于正确分析两棒的受力情况和能量的转化关系，根据平衡条件和能量守恒定律进行研究。【解题思路点拨】导轨滑杆问题是电磁感应现象的综合应用，涉及动力学、电路、能量、动量等问题，难度较大，要认真进行分析。12．倾斜平面内的导轨滑杆模型【知识点的认识】本考点旨在针对倾斜平面内的导轨滑杆模型。模型比较复杂，可能需要综合电磁感应定律、电磁感应与电路问题的结合、电磁感应与动力学的结合、电磁感应与能量问题的结合、电磁感应与动量问题的结合等考点进行综合分析。【命题方向】如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角是θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B．在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，导轨的电阻不计．一根垂直于导轨放置的金属棒ab，电阻为r质量为m，从静止开始沿导轨下滑，下滑高度为H时达到最大速度．不计摩擦，求在此过程中：（1）ab棒的最大速度（2）通过电阻R的热量（3）通过电阻R的电量．分析：（1）金属棒下滑时切割磁感线运动，产生感应电动势，产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时，速度最大．（2）下滑过程中，重力势能减小，动能增加，内能增加，根据能量守恒求出整个电路产生的热量，从而求出电阻R上产生的热量．（3）电量q=IΔt=ΔΦ解答：（1）金属棒向下做加速度减小的加速运动，当加速度a＝0时，速度达到最大．有mgsinθ＝FAFA＝BILI=联立三式得，mgsinθ=B所以vm（2）根据能量守恒得：mgH=所以整个回路产生的热量Q则通过电阻R的热量Q（3）下滑高度为H的过程中磁通量的增加量为ΔΦ=BLH通过电阻R的电量q=I点评：解决本题的关键掌握运用动力学分析金属棒的运动，知道当加速度为零时，速度最大．以及会灵活运用能量守恒定律和掌握电量的公式．【解题思路点拨】导轨滑杆问题是电磁感应现象的综合应用，涉及动力学、电路、能量、动量等问题，难度较大，要认真进行分析。13．电磁感应过程中的能量类问题【知识点的认识】1.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来实现的。安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程；外力克服安培力做功的过程，则是其他形式的能转化为电能的过程。2.求解电能应分清两类情况（1）若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W＝UIt或Q＝I2Rt直接进行计算。（2）若电流变化，则：①利用安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则减少的机械能等于产生的电能。3.电磁感应现象中的能量转化（1）安培力做功（2）焦耳热的计算①电流恒定时，根据焦耳定律求解，即Q＝I2Rt②感应电流变化时，可用以下方法分析：a.利用动能定理，求出克服安培力做的功W安，即Q＝W安b.利用能量守恒定律，焦耳热等于其他形式能量的减少量，【命题方向】题型一：电磁感应与能量的综合电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S＝1.15m，两导轨间距L＝0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R＝1.5Ω的电阻，磁感应强度B＝0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r＝0.5Ω，质量m＝0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr＝0.1J．（取g＝10m/s2）求：（1）金属棒在此过程中克服安培力的功W安（2）金属棒下滑速度v＝2m/s时的加速度a（3）求金属棒下滑的最大速度vm．分析：（1）题中已知金属棒产生的焦耳热Qr＝0.1J，R与r串联，根据焦耳定律分析它们产生的热量关系，从而求得总的焦耳热，即为金属棒克服安培力的功W安．（2）分析金属棒的受力分析，导体棒受到重力，支持力，安培力，做出受力图，求出合力，可以求得加速度．（2）当金属棒的加速度为零时，速度最大，由上题结果求解最大速度．解答：（1）下滑的过程中金属棒克服安培力做功等于回路产生的焦耳热．由于R＝3r，因此由焦耳定律Q＝I2Rt得：QR＝3Qr＝0.3J，所以克服安培力做功：W安＝Q＝QR+Qr＝0.4J（2）金属棒下滑速度v＝2m/s时，所受的安培力为：F＝BIL＝BBLvR+rL由牛顿第二定律得：mgsin30°-B得：a＝gsin30°-代入解得：a＝10×0.5-0．82×0.7（