山东高考物理一轮复习第九章第4讲电磁感应规律的综合应用(二)

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1、第4讲　电磁感应规律的综合应用(二)——动力学和能量右手定则左手定则相反【答案】C2．(2012·宁波联考)一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图9－4－2所示，则()A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程也是匀速运动B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动【解析】从线框全部进入磁场至线框开始离开磁场，线框做加速度为g的匀加速运动，可知线圈离开磁场过程中受的安培力大于进入磁场时受的安培力，

2、故只有C项正确．【答案】C导体棒由于通电而运动时，安培力是动力，导体棒先运动而后产生感应电流时，安培力是阻力．二、电磁感应中的能量分析1．能量转化分析2．电流做功产生的热量用焦耳定律计算，公式为Q＝.3．分析电磁感应现象中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分析求解．在利用能量转化和守恒分析电磁感应问题时，除准确把握参与转化的能量形式和种类外，还要确定哪种能量增加，哪种能量减少．I2Rt3．(2012·合肥模拟)

3、如图9－4－3所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于()A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量图9－4－3【答案】A1.两种状态处理(1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态．处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析．(2)导体处于非平衡态——加速度不为零．处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析．

4、(2012·福州模拟)如图9－4－4所示，线框由A位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线框有一半在磁场中)时，加速度关系为()A．aA>aB>aC>aDB．aA＝aC>aB>aDC．aA＝aC>aD>aBD．aA＝aC>aB＝aD【解析】线框在A、C位置时只受重力作用，加速度aA＝aC＝g.线框在B、D位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小为a＝g－F/mFB，所以aDaB>aD.选项B正确．【答

5、案】B【答案】AC1.电磁感应中的能量转化特点外力克服安培力做功，把机械能或其他能量转化成电能；感应电流通过电路做功又把电能转化成其他形式的能(如内能)．这一功能转化途径可表示为：2．电能求解思路主要有三种(1)利用克服安培力做功求解：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：其他形式的能的减少量等于产生的电能．(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算．在利用能的转化和守恒定律解决电磁感应的问题时，要注意分析安培力做功的情况，因为安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”．简单表示如下：【答案】(1)0.4J(2)3.2m/s2(3)见

6、解析电磁感应中能量转化问题的分析技巧(1)电磁感应过程往往涉及多种能量的转化①如图中金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减少，一部分用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能，最终在R上转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．②若导轨足够长，棒最终达稳定状态匀速运动，之后重力势能的减小则完全用来克服安培力做功，转化为感应电流的电能．(2)安培力做功和电能变化的特定对应关系①“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．②安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能．(3)解决此类问题的步骤①用法拉第电磁感应定律和楞次定律(

7、包括右手定则)确定感应电动势的大小和方向．②画出等效电路图，写出回路中电阻消耗的电功率的表达式．③分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程，联立求解．2．(2012·温州模拟)如图9－4－7所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，