高考電磁感應三類題型總結

1、高考電磁感應中的三類常見問題的解題思路一、與力學問題相關的電磁感應問題近年來，與安培力相關的平衡問題多次在高考中出現(xiàn)，需要做好“源”、“路”、“力”的分析，解決這類問題的一般思路如下：例題1、不計電阻的平行金屬導軌與水平面成某角度固定放置，兩完全相同的金屬導體棒a、b垂直于導軌靜止放置，且與導軌接觸良好，勻強磁場垂直穿過導軌平面，如圖所示，現(xiàn)用一平 行于導軌的包力F拉導體棒a,使其沿導軌向上運動，在 a運動過程中，b始終保持靜止，則 以下說法正確的是()A.導體棒a做勻變速直線運動B.導體棒b所受摩擦力可能變?yōu)?C.導體棒b所受摩擦力可能先增大后減小D.導體棒b所受摩擦力方向可能沿導軌向下【題

2、型點津】 題目較為容易，仔細體會一般步驟例題2、如圖所示，DER XYZ為處于豎直向上勻強磁場中的兩個平行直角導軌， DE、XY水平， EF YZ豎直.MN和PQ是兩個質量均為 m、電阻均為R的相同金屬棒，分別與水平和豎直導 軌良好接觸，并垂直導軌，且與導軌間的動摩擦因數(shù)均為山當MN棒在水平包力的作用下向右勻速運動時，PQ棒恰好勻速下滑.已知導軌間距為 L,磁場的磁感應強度為B,導軌電阻不 計，重力加速度為g,試求：(1)作用在MN棒上的水平包力的大?。?2)金屬棒MN的運動速度大小.【題型點津】解決此類問題的關鍵是： 根據(jù)右手定則或楞次定律判斷感應電流方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，進

3、行受力分析，確定物體的運動情況，由動力學方程結合物體的運動狀態(tài)進行求解。二、與能量問題相關的電磁感應問題能量轉化和守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的體現(xiàn)非常明顯，是高考題命題關注的熱點之一。 主要包括以下兩個方面：由有效面積變化引起的電磁感應現(xiàn)象中，由于磁場本身不發(fā)生變化，一般認為磁場并不輸出能量，而是其他形式的能量借助安培力做功來實現(xiàn)能量的轉化。由磁場變化引起的電磁感應現(xiàn)象中，無論磁場增強還是減弱，在回路閉合的情況下，磁場通過感應導體對外輸出能量。解題思路如下： 例題3、足夠長的平彳T金屬導軌 MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距為 L, MP間連有 電阻R,導軌上停放一質量為 m的金屬桿ab,

4、桿及導軌電阻忽略不計，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，（1）現(xiàn)用一外力沿導軌方向拉桿 ab,使桿以速度v向右勻速運動時，求： 水平拉力 F 的大小；電阻 R 消耗的電功率； 克服安培力做功的功率；拉力F做功的功率（ 2）如果用一水平外力沿導軌方向拉桿，使之以加速度a 從靜止做勻加速運動，運動時間為t,求：水平拉力 F 的大??；電阻 R 消耗的電功率； 克服安培力做功的功率；拉力F做功的功率（ 3）如果用一水平恒定外力F 沿導軌方向拉桿，使之從靜止開始運動，定性做出ab 桿的速度與時間t 的關圖像；求外力 F 做功的最大功率； 求速度為v 時的加速度；設桿從靜止開始運動到最大速度的位移為x,求

5、電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q;設桿的最大速度為Vm ， 所用時間為 t ， 求桿從靜止開始運動到剛達到最大速度的過程中，電阻 R 所產(chǎn)生的焦耳熱?！绢}型點津】 題目模型較為簡單，但問題十分全面，需用心體會。解決第（3）問第小題時需注意用到動量定理和微分思想。例題4、如圖（a）所示，間距為L、電阻不計的光滑平行導軌固定在傾角為8的斜面上.在區(qū)域I內有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B;在區(qū)域II內有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度 B的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖（b）所示.t=0時刻，在軌道上端的 金屬細棒 ab 從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd 在位于區(qū)域I 內的導

6、軌上由靜止釋放.在 ab棒運動到區(qū)域II的下邊界 EF處之前，cd棒始終靜止不動（不切 割磁感線），兩棒均與導軌接觸良好.已知cd棒的質量為m、電阻為R, ab棒的質量、阻值均 未知，區(qū)域II沿斜面的長度為2L,在t=tx時刻（tx未知）ab棒恰進入?yún)^(qū)域H,重力加速度為g.求：（ 1）棒 ab 在區(qū)域 II 內運動過程中，棒cd 消耗的電功率；ab棒開始下滑的位置到邊界EF的距離；ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量.【題型點津】求解此類問題通常先求解感應電動勢的大小和方向，從而確定回路中感應電流的大小和方向，由此分析導體的受力情況，進而分析能量，確定有幾種能量發(fā)生轉化，哪種能量轉化為

7、哪種能量，根據(jù)功能關系、能量守恒定律等解決。三、求解電磁感應中通過導體的電荷量電磁感應本質是其他形式的能量通過安培力做功轉化為電能，電能的表現(xiàn)形式即為電流， 電流的本質是電荷的定向移動，求解有關電磁感應的問題時經(jīng)常會碰到這類習題。解題思路如下：例題5、如圖所示，粗糙斜面的傾角 8=37；斜面上直徑d二的圓形區(qū)域內存在著垂直于斜面向 下的勻強磁場，一個匝數(shù)為 n=100匝的剛性正方形線框 abcd,邊長為，通過松弛的柔軟導線 與一個額定功率P=2W的小燈泡A相連，圓形磁場的一條直徑恰好過線框 bc邊，已知線框質 量m=2kg,總電阻Ro=2Q,與斜面間的動摩擦因數(shù) 小虧從t=0時起，磁場的磁感應

8、強度按 B=1 去t(T)的規(guī)律變化，開始時線框靜止在斜面上，在線框運動前，燈泡始終正常發(fā)光，設 最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=10m/s2, sin37 =, cos37 = ,求：(1)線框靜止時，回路中的電流I;(2)在線框保持不動的時間內，小燈泡產(chǎn)生的熱量Q;(3)若線框剛好開始運動時即保持磁場不再變化，求線框從開始運動到bc邊離開磁場的過程中通過燈泡的電荷量q (柔軟導線及小燈泡對線框運動的影響可忽略，且斜面足夠長)【題型點津】通過回路某一橫截面的電荷量 Q n例題6、如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌相距為 L,與水平面的夾角為9,整個空間存 在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小均為 B,虛線上方軌道光滑且磁場方向垂直于 導軌平面上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向垂直于導軌平面向下，當導體棒EF以初速度V0沿導軌上滑至最大高度的過程中，導體棒 MN 一直靜止在導軌上.若已知兩導體棒質量均為 m、 電阻均為R,導體棒EF上滑的最大位移為S,導軌電阻不