《高考物理一轮复习讲练测》专题46 电磁感应中的动力学和能量问题（讲）（解析版）

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第十章电磁感应

1.高考对本专题内容考查较多的是感应电流的产生条件、方向．

2.电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识联系的综合题以及感应电流(或感应电动势)的图象问题在高

考中频繁出现．

3.该部分知识与其他学科知识相互渗透也是命题的趋势，同时将该部分知识同生产、生活实际、高科技等相

结合，注重考查学生分析、解决实际问题的能力．

4.试题题型全面，选择题、解答题都可能出现，且解答题难度较大，涉及知识点多，考查综合能力，从而

增加试题的区分度.

第46 讲电磁感应中的动力学和能量问题

1.会分析计算电磁感应中有安培力参与的导体的运动及平衡问题.

2.会分析计算电磁感应中能量的转化与转移．

考点一电磁感应中的动力学问题分析

1．安培力的大小

由感应电动势 E＝BLv，感应电流和安培力公式 F＝BIL 得

2．安培力的方向判断

3．导体两种状态及处理方法

(1)导体的平衡态——静止状态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)导体的非平衡态——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．

★重点归纳★

1．电磁感应中的动力学问题中两大研究对象及其关系

电磁感应中导体棒既可看作电学对象(因为它相当于电源)，又可看作力学对象(因为感应电流产生安培力)，

而感应电流 I和导体棒的速度 v则是联系这两大对象的纽带：

2．电磁感应中的动力学问题分析思路学科、网

解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是:

“先电后力”，即：先做“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数 E和

r；

再进行“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相应部分的电流大小，以便求解安培力；

然后是“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；

最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型．

(1)电路分析：

导体棒相当于电源，感应电动势相当于电源的电动势，导体棒的电阻相当于电源的内阻，感应电流

(2)受力分析：

导体棒受到安培力及其他力，安培力 F安＝BIl 或，根据牛顿第二定律列动力学方程：F合＝

ma.[来源:学§科§网]

(3)过程分析：

由于安培力是变力，导体棒做变加速或变减速运动，当加速度为零时，达到稳定状态，最后做匀速直线运

动，根据共点力平衡条件列平衡方程：F合＝0.

★典型案例★（多选）如图所示，相距为 L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 θ，上端

接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为 B．将质量为 m的导体棒由静止释放，当速度达

到时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以

2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 g，下列

选项正确的是（）

A． P=2mgvsinθ

B． P=3mgvsinθ

C．当导体棒速度达到 v/2 时加速度为

D．在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

【答案】 AC

【解析】

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