高中物理電磁感應(yīng)專題2電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-14 18:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 功等于克服安培力做的功，大小等于電阻 R上釋放的焦耳熱 √ D 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 【 方法總結(jié) 】 求解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒問題的一般思路 (1)分析回路 ， 分清電源和外電路：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 ， 切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 ， 該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源 ， 其余部分相當(dāng)于外電路 ． (2)分析清楚有哪些力做功 ， 明確有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 ． 如： 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 做功情況 能量變化特點 滑動摩擦力做功 有內(nèi)能產(chǎn)生 重力做功 重力勢能必然發(fā)生變化 克服安培力做功 必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，并且克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能 安培力做正功 電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 (3)根據(jù)能量守恒方程求解． 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 (2022邯鄲高二檢測 )如圖所示 ， 豎直固定的光滑 U形金屬導(dǎo)軌 MNOP每米長度的電阻為 r，MN平行于 OP， 且相距為 l， 磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直 ． 有一質(zhì)量為 m、 電阻不計的水平金屬桿 ab可在導(dǎo)軌上自由滑動 ， 滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好且保持垂直 ． 將 ab從某一位置由靜止開始釋放后 ， 下滑 h高度時速度達(dá)最大 ， 在此過程中 ， 電路中產(chǎn)生的熱量為 Q，以后設(shè)法讓桿 ab保持這個速度勻速下滑 ， 直到離開導(dǎo)軌為止 ． 求： 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 (1)金屬桿勻速下滑時的速度； (2)勻速下滑過程中通過金屬桿的電流 I與時間 t的關(guān)系 ． 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 解析： ( 1) 金屬桿 ab 由靜止釋放到剛好達(dá)最大速度 v m的過程中，由能量守恒定律可得 mgh ＝ Q ＋12m v2m 解得 v m ＝ 2 gh －2 Qm ① 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 (2) 設(shè)金屬桿剛達(dá)到最大速度時，電路總電阻為 R0. ab 桿達(dá)最大速度時有 mg ＝ B Il ② E ＝ Bl vm ③ I ＝ER0 ④ 由 ②③④ 得 mg ＝B2l2vmR0，再經(jīng)時間 t ，電路總電阻 R ＝R0－ 2 r vmt ，則 I ＝ER＝Bl vmR. 聯(lián)立以上各式解得 I ＝B l m gB2l2－ 2 r m gt. 答案： ( 1) 2 gh － 2 Qm ( 2) I ＝ Bl m gB 2 l 2 － 2 r m gt 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 如圖甲所示 ， 兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、 PQ平行放置在傾角為 θ的絕緣斜面上 ， 兩導(dǎo)軌間距為 、 P兩點間接有阻值為 R的電阻 ． 一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 AB放在兩導(dǎo)軌上 ， 并與導(dǎo)軌垂直 ． 整套裝置處于磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場中 ， 磁場方向垂直斜面向下 ． 導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略 ． 讓 AB桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑 ， 導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好 ， 不計它們之間的摩擦 ． 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 (1)由 B向 A方向看到的裝置如圖乙所示 ， 請在此圖中畫出 AB桿下滑過程中某時刻的受力示意圖； (2)在加速下滑過程中 ， 當(dāng) AB桿的速度大小為 v時 ，求此時 AB桿中的電流大小及其加速度的大??； (3)求在下滑過程中 ， AB桿可以達(dá)到的最大速度值 ． 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 【解析】 ( 1) 如圖所示，重力 mg ，豎直向下；支持力 F N ，垂直斜面向上；安培力 F ，沿斜面向上． ( 2) 當(dāng) AB 桿速度為 v 時，感應(yīng)電動勢 E ＝ BL v ，此時電路中電流 I ＝ER＝BL vR. 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 【 答案 】 見解析 AB 桿受到安培力 F
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