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

1、電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(二)動力學(xué)和能量2安培力的方向判斷2(2012寧波聯(lián)考)一個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)磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，如圖942所示，則()A若線圈進(jìn)入磁場過程是勻速運動，則離開磁場過程也是勻速運動B若線圈進(jìn)入磁場過程是加速運動，則離開磁場過程也是加速運動C若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程也是減速運動D若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程是加速運動【解析】從線框全部進(jìn)入磁場至線框開始離開磁場，線框做加速度為g的勻加速運動，可知線圈離開磁場過程中受的安培力大于進(jìn)入磁場時受的安培力，故只有C項正確【答案】C2電流做功產(chǎn)生的熱量用

2、焦耳定律計算，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)電動勢，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，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棒的動能增加量C棒的重力勢能增加量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，回路中會有感應(yīng)電流，使金屬棒加速，PQ棒減速，當(dāng)獲得共同速度時，回路中感應(yīng)電流為零，兩棒都將勻速運動，A、B項錯誤；當(dāng)一端或兩端用導(dǎo)線連接時，PQ的動能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而最終靜止，C、D兩選項正確【答案】CD2電磁感應(yīng)問題中兩大研究對象及其相互制約關(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)生的電能來計算(2)安培力做功和電能變化的特定對應(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)電動勢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)動能定理，合力做的功等于動能的增量，故A對；重力做的功等于重力勢能的減少，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，C對【答案】AC2“滑軌加桿”模型的解法(1)對一根導(dǎo)體棒滑動問題，首先進(jìn)行受力分析和運動分析，然后結(jié)