電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題

1、.電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)撥：1能量的轉(zhuǎn)化：感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力，外力克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2實(shí)質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實(shí)質(zhì)是其他形式的能和電能之間的轉(zhuǎn)化例題1(多選)如圖933所示，水平固定放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開(kāi)始時(shí)ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和導(dǎo)軌粗糙的兩種情況相比較，這個(gè)過(guò)程()A安培力對(duì)ab棒所做的功不相等B電流所做的功相等C產(chǎn)生的總內(nèi)能相等 D通過(guò)ab棒的電荷量相等練習(xí)1、(多選)(2012山東卷，20)如圖9311所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)

2、的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是()AP2mgvsin BP3mgvsin C當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度大小為sin D在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功例題2、如圖兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)、間距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其所在平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域a

3、bcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于斜面向上，ab與cd之間相距為L(zhǎng)，金屬桿甲、乙的阻值相同，質(zhì)量均為m.甲桿在磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界ab處，乙桿在甲桿上方與甲相距L處，甲、乙兩桿都與導(dǎo)軌垂直且接觸良好由靜止釋放兩桿的同時(shí)，在甲桿上施加一個(gè)垂直于桿平行于導(dǎo)軌的外力F，使甲桿在有磁場(chǎng)的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小a2gsin ，甲離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)撤去F，乙桿進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，然后離開(kāi)磁場(chǎng)(1)求每根金屬桿的電阻R是多大？(2)從釋放金屬桿開(kāi)始計(jì)時(shí)，求外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系式，并說(shuō)明F的方向(3)若整個(gè)過(guò)程中，乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q，求外力F對(duì)甲金屬桿做的功W是多少

4、？練習(xí)2、（2012天津高考)如圖9311所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.5 m，左端接有阻值R0.3 的電阻。一質(zhì)量m0.1 kg，電阻r0.1 的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T。棒在水平向右的外力作用下，由靜止開(kāi)始以a2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)棒的位移x9 m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221。導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求：(1)棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q；(2)撤去外力后回

5、路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；(3)外力做的功WF。例題3、(單選)如圖9315所示， 邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框質(zhì)量為m，由距磁場(chǎng)HL高處自由下落，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線(xiàn)圈開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng)，則線(xiàn)框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為()A2mgL B.mgL C3mgL D.mgL練習(xí)3、(多選)如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑斜面上中間虛線(xiàn)區(qū)域內(nèi)有一垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一正方形線(xiàn)框從斜面底端以一定初速度上滑，線(xiàn)框越過(guò)虛線(xiàn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后又回到斜面底端，則下列說(shuō)法中正確的是()A上滑過(guò)程線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱等于下滑過(guò)程線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦

6、耳熱B上滑過(guò)程線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱大于下滑過(guò)程線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱C上滑過(guò)程線(xiàn)框克服重力做功的平均功率等于下滑過(guò)程中重力的平均功率D上滑過(guò)程線(xiàn)框克服重力做功的平均功率大于下滑過(guò)程中重力的平均功率練習(xí)4.在如圖所示的傾角為的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，恰好以速度 v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線(xiàn)框又恰好以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從ab進(jìn)入GH到MN與JP的中間位置的過(guò)程中，線(xiàn)框的動(dòng)能變化量為Ek，重力對(duì)線(xiàn)框做功大小為W1，安培力對(duì)線(xiàn)框做功大小為W2，下列說(shuō)法中正確的有 （ ） A在下滑過(guò)程中，由于重力做正功，所以有v2v1B從ab進(jìn)入GH到MN與J