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1、电磁感应中的能量转化问题的处理辅导内容：1、知道电磁感应中的能量转化特点2、会用能量转化与守恒的思想处理电磁感应中的能量问题能的转化与守恒定律,是自然界的普遍规律,也是物理学的重要规律.电磁感应中的能量转化与守恒问题,是高中物理的综合问题,也是高考的热点、重点和难点.在电磁感应现象中,外力克服安培力做功,消耗机械能,产生电能,产生的电能是从机械能转化而来的;当电路闭合时,感应电流做功,消耗了电能,转化为其它形式的能,如在纯电阻电路中电能全部转化为电阻的内能,即放出焦耳热,在整个过程中,总能量守恒.在与电磁感应有关的能量转化与守恒的
2、题目中,要明确什么力做功与什么能的转化的关系,它们是:合力做功=动能的改变；重力做功=重力势能的改变；重力做正功,重力势能减少；重力做负功,重力势能增加；弹力做功=弹性势能的改变；弹力力做正功,弹性势能减少；弹力做负功,弹性势能增加；电场力做功=电势能的改变；电场力做正功,电势能减少；电场力做负功,电势能增加；安培力做功=电能的改变,安培力做正功,电能转化为其它形式的能;安培力做负功(即克服安培力做功),其它形式的能转化为电能.例题1：如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为
3、B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则下列说法正确的是( )A．产生的焦耳热之比为1∶4B．产生的焦耳热之比为1∶1C．通过铜丝某截面的电量之比为1∶2D．通过铜丝某截面的电量之比为1∶4例题2：如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。（1）求初始时刻导体棒受到的安培力
4、（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则在这一过程中安培里所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别是多少？mbRv0BL（3）导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？解题小结：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(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．例题3．
5、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m、导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小．(3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)图4－
6、17练习题：1.如图4－17所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B，不计ab与导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是( )A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量B．杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量C．电流所做的功等于重力势能的增加量D．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量2．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面
7、处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图4－75所示．在这过程中[ ]A．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热3．把一只矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出．第一次用速度v1，第二次用速度v2，而且v2＝2v1．若两次拉力所做的功分别为W1和W2，两次做功的功率分别为P
8、1和P2，两次线圈产生的热量为Q1和Q2，则下述结论正确的是 [ ]A．W1=W2，P1=P2，Q1＝Q2B．W1＞W2，P1＞P2，Q1＝Q2C．W1=2W2，2P1=P2，2Q1＝Q2D．W2=2W1，P2=4P1，Q2=2Q
