電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(二)-動(dòng)力學(xué)和能量

1、電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(二)動(dòng)力學(xué)和能量2安培力的方向判斷2(2012寧波聯(lián)考)一個(gè)剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，然后穿出磁場(chǎng)區(qū)域繼續(xù)下落，如圖942所示，則()A若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程是勻速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)過程也是勻速運(yùn)動(dòng)B若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程是加速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)過程也是加速運(yùn)動(dòng)C若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)過程也是減速運(yùn)動(dòng)D若線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程是減速運(yùn)動(dòng)，則離開磁場(chǎng)過程是加速運(yùn)動(dòng)【解析】從線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)至線框開始離開磁場(chǎng)，線框做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，可知線圈離開磁場(chǎng)過程中受的安培力大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受的安培力，故只有C項(xiàng)正確【答案】C2電流做功產(chǎn)生的熱量用

2、焦耳定律計(jì)算，公式為Q .3分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量問題的一般步驟(1)在電磁感應(yīng)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(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化(3)根據(jù)能量守恒列方程分析求解I2Rt 在利用能量轉(zhuǎn)化和守恒分析電磁感應(yīng)問題時(shí)，除準(zhǔn)確把握參與轉(zhuǎn)化的能量形式和種類外，還要確定哪種能量增加，哪種能量減少A棒的機(jī)械能增加量B棒的動(dòng)能增加量C棒的重力勢(shì)能增加量D電阻R上放出的熱量A在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒B在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的金屬棒C將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來

3、D將導(dǎo)軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導(dǎo)線連接起來【解析】在PQ棒右側(cè)放金屬棒時(shí)，回路中會(huì)有感應(yīng)電流，使金屬棒加速，PQ棒減速，當(dāng)獲得共同速度時(shí)，回路中感應(yīng)電流為零，兩棒都將勻速運(yùn)動(dòng)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)一端或兩端用導(dǎo)線連接時(shí)，PQ的動(dòng)能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而最終靜止，C、D兩選項(xiàng)正確【答案】CD2電磁感應(yīng)問題中兩大研究對(duì)象及其相互制約關(guān)系2電能求解思路主要有三種(1)利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功(2)利用能量守恒求解：其他形式的能的減少量等于產(chǎn)生的電能(3)利用電路特征來求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能來計(jì)算(2)安培力做功和電能變化的特定對(duì)應(yīng)關(guān)系“外力”克服安培力做多

4、少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(3)解決此類問題的步驟用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律(包括右手定則)確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向畫出等效電路圖，寫出回路中電阻消耗的電功率的表達(dá)式分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程，聯(lián)立求解A作用在金屬棒上各力的合力做功為零B重力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能C金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱【解析】根據(jù)動(dòng)能定理，合力做的功等于動(dòng)能的增量，故A對(duì)；重力做的功等于重力勢(shì)能的減少，重力做的功等于克服F所做的功與產(chǎn)生的電能之和，而克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，所以B、D錯(cuò)，C對(duì)【答案】AC2“滑軌加桿”模型的解法(1)對(duì)一根導(dǎo)體棒滑動(dòng)問題，首先進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，然后結(jié)