《高考物理一轮复习考点扫描》专题11.6 电磁感应中的能量问题（原卷版）

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2021 年一轮考点扫描微专题

专题 11.6 电磁感应中的能量问题

【考点扫描】.................................................................................................................................................................1

1．两种状态及处理方法.......................................................................................................................................1

2．力学对象和电学对象的相互关系..................................................................................................................1

3．动态分析的基本思路.......................................................................................................................................2

.........................................................................................................................................................................................2

【典例分析】.................................................................................................................................................................2

【专题精练】.................................................................................................................................................................4

【考点扫描】

1．电磁感应中的能量转化

2．求解焦耳热 Q的三种方法

3．求解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求解。

【典例分析】

【例 1】.(2020·石家庄模拟)相距为 L＝2 m 的足够长的金属直角导轨如图甲所示放置，它们各有一边在同一

水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为 m＝0.1 kg 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，

杆与导轨之间的动摩擦因数均为 μ＝0.5，导轨电阻不计，回路中 ab、cd 电阻分别为 R1＝0.6 Ω，R2＝0.4

Ω。整个装置处于磁感应强度大小为 B＝0.50 T、方向竖直向上的匀强磁场中。当 ab 杆在平行于水平导轨

的拉力 F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd 杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力 F与

时间 t的关系如图乙所示。g取10 m/s2，求：

(1)ab 杆的加速度 a；

(2)当cd 杆达到最大速度时 ab 杆的速度大小；

(3)若从开始到 cd 杆达到最大速度的过程中拉力 F做了 5.2 J 的功，求该过程中 ab 杆所产生的焦耳热。

【方法总结】解决电磁感应能量问题的策略是“先源后路、先电后力，再是运动、能量”，即

【例 2】(2020·山东泰安市 3月第一轮模拟)如图，倾角为 θ的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小相同

的匀强磁场，其方向一个垂直于斜面向上，一个垂直于斜面向下，它们的宽度均为 L.一个质量为 m、边长

也为 L的正方形线框以速度 v进入上部磁场恰好做匀速运动，ab 边在下部磁场运动过程中再次出现匀速运

动．重力加速度为 g，则(　　)

A．在 ab 进入上部磁场过程中的电流方向为 adcba

B．当 ab 边刚越过边界 ff′时，线框的加速度大小为 gsin θ

C．ab 边进入下部磁场再次做匀速运动的速度为 v

D．从 ab 边进入磁场到 ab 边进入下部磁场再次做匀速运动的过程中，减少的动能等于线框中产生的焦耳

热

【例 3】(2020·山东济宁市第一次模拟)如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹

角为 θ＝30°，导轨间距为 L，接在两导轨间的电阻为 R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀

强磁场，磁感应强度大小为 B，磁场区域的长度为 2L.一质量为 m、有效电阻为 0.5R的导体棒从距磁场上

边缘2L处由静止释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直．不计导轨的

电阻，重力加速度为 g.

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