《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（解析版）

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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。

【答案】　(1)10 m/s2　(2)2 m/s　(3)2.94 J

【解析】　(1)由图乙可知，t＝0时，F＝1.5 N

对ab 杆：F－μmg＝ma

代入数据得 a＝10 m/s2

(2)cd 杆受力情况如图(从d向c看)，当 cd 杆所受重力与滑动摩擦力相等时，速度最大，即 mg＝μFN

又FN＝F安

安培力 F安＝BIL

感应电流 I＝＝

由以上几式解得 v＝2 m/s

(3)ab 杆发生的位移为 x＝＝0.2 m

对ab 杆应用动能定理得

WF－μmgx－W安＝mv2

解得 W安＝4.9 J

根据功能关系得 Q＝W安

所以 ab 杆上产生的焦耳热为

Qab＝Q＝2.94 J

【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

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