小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第16课时力学三大观点在电磁感应中的应用高考题型一动力学和能量问题在电磁感应中的应用1.电磁感应中的动力学与能量问题常出现的两类情景：一是线框进出磁场；二是导体棒切割磁感线运动，两类情景都综合了电路、动力学、能量知识，有时还会与图像结合，解题方法有相通之处。分析思路如下：2.求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，适用于电流恒定的情况。(2)功能关系：Q＝W克安(W克安为克服安培力做的功)。(3)能量转化：Q＝ΔE(其他能的减少量)。角度1电磁感应中的动力学问题【例1】(2022·广广州模东拟)如图1所示，光滑水平面上放有质量M＝0.06kg的U型导体框，其电阻忽略不计，一质量m＝0.02kg、电阻R＝3Ω的金属棒CD置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDQP，PQ长度L＝0.6m。初始时CD与PQ相距s0＝0.4m。导体框受到水平恒力F＝0.48N作用，和金属棒一起小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com以相同的加速度由静止开始向右运动，金属棒运动距离s＝m后进入一方向竖直向上的匀强磁场区域，磁场边界(图中虚线)与金属棒平行。金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的PQ边正好进入磁场。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁感应强度大小B＝1T，重力加速度取g＝10m/s2。图1(1)求金属棒进入磁场时的速度大小；(2)求金属棒在磁场中与导体框的摩擦力大小；(3)证明导体框PQ边进入磁场后做匀速运动，并求它保持匀速运动所通过的距离。答案(1)1.5m/s(2)0.18N(3)证明见解析m解析(1)金棒和体框一起向右加速，加速度属导运动为a0，根据牛定律顿运动得F＝(M＋m)a0且v＝2a0s解得金棒入磁的速度大小属进场时为v0＝1.5m/s。(2)金棒入磁所受的安培力大小属进场时为F安，则F安＝ILB且I＝解得F安＝0.18N根据平衡件，可得摩擦力大小条Ff＝F安＝0.18N。(3)金棒入磁后，体框的加速度属进场导为a，则F－Ff＝Ma解得a＝5m/s2小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com体框入磁的速度导进场时为v，则v2－v＝2as0解得v＝2.5m/sPQ入磁体框受到的安培力大小进场导为F安′＝＝0.3N因体框受力足导满F＝F安′＋Ff所以体框入磁后做速。导进场匀运动金棒的速度到当属达2.5m/s，体框的速束。段金棒的时导匀运动结这时间内属加速度大小为a′＝段这时间为t＝体框在磁中速的距离导场匀运动为x＝vt解得x＝m。角度2电磁感应中的能量问题【例2】(多选)(2022·广深模东圳拟)如图2所示，MN、PQ是足够长的两平行固定金属导轨，导轨弯曲部分光滑，导轨水平部分粗糙，N、Q间接一定值电阻；水平导轨上紧邻弯曲导轨区域有方向竖直向上的矩形匀强磁场区域。将一金属杆(电阻不为零)从弯曲导轨某一高度处由静止释放，使杆在磁场区域外右方某处停下。若导轨的电阻不计，金属杆与导轨垂直且接触良好，则能正确反映杆穿过磁场区域的过程中克服安培力做的功W、定值电阻上产生的焦耳热Q、通过杆的最大电流Im以及通过杆上某截面的电荷量q随高度h变化规律的图像是()图2小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com答案CD解析量设导轨质为m，金杆的阻属电为r，金杆在水平道上位移属轨运动x时止，磁的度静场宽为d，金杆出磁的速度分属进场别为v1和v2。金杆穿磁属过场的程，由能定理可得－过动W－μmgd＝mv－mv，整理得W＝m(v－v)－μmgd，金杆在曲下滑程属弯导轨过mgh＝mv，可得v＝2gh，金杆在磁中速度逐属场渐小，所受安培力逐小，加速度逐小，做加速度小的速，若金减渐减渐减减减运动杆做速直，有属匀变线运动则v－v＝2gh－v＝2ad，因加速度a逐小，所以渐减v与h非性系，那并线关么(v－v)与h也不是性系，克服安培力做功线关则W与h不是性系，其像不是一次函像，线关图数图A；金棒生的焦耳错误属产热为QR＝W，Q－h像图与W－h像形相同，也不是一次函像，图状数图B；金棒错误属下滑程中，由机械能守恒定律得过mgh＝mv2，金棒到水平面的速度属达时为v＝，金棒到水平面后做速，到水平面的速度最大，最大感属达减运动刚达时应...