组合(1)

高二物理复习学案no.20

电磁感应中的动力学问题和能量问题设计人：于波审核人：吕民英日期：

4.24

要点复习

一、感应电流在磁场中所受的安培力1.安培力的大小：f=bil=2.安培力的方向判断

（1）右手定则和左手定则相结合，先用确定感应电流方向，再用判断感应电流所受安培力的方向.（2）用楞次定律判断，感应电流所受安培力的方向一般和导体切割磁感线运动的方向.二、电磁感应的能量转化

1.电磁感应现象的实质是和之间的转化.

2.感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将的能转化为，如果是纯电阻电路，将电能转化为.

3.如果电流恒定，其做功产生的热量用焦耳定律计算，公式为.

典例剖析

热点一对导体的受力分析及运动分析

从运动和力的关系着手，运用牛顿第二定律.基本方法是：受力分析→运动分析（确定运动过程和最终的稳定状态）→由牛顿第二定律列方程求解.运动的动态结构：

这样周而复始的循环，循环结束时加速度等于零，导体达到平衡状态.在分析过程中要抓住a=0时速度v达到最大，这一关键.

特别提示1.对电学对象要画好必要的等效电路图.

2.对力学对象要画好必要的受力分析截面图和过程示意图.

【例1】

如图所示，光滑斜面的倾角=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=1m，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻r=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量m=2kg，斜面上ef线（ef∥gh∥ab）的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度b=0.5t.如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离s=11.4m（取g=10m/s2）.求：

（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v.

（2）ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t.

热点二电路中的能量转化分析特别提示：

对研究对象受力分析→弄清哪些力做功，做正功还是负功→明确有哪些形式的能参与转化，→由功能关系或动能定理求解.

【例2】

如图所示，电阻不计的平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，下端与阻值为r的定值电阻相连，磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m、长度为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s.已知导体棒的电阻也为r，与导轨之间的动摩擦因数为μ，则b2l2va.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为r

1

b.上滑过程中电流做功产生的热量为mv2－mgs（sinθ＋μcosθ）

21

c.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2

212

d.上滑过程中导体棒损失的机械能为mv

2

【例3】