1、 通过导 体的感应电 流在磁场中将受到安培 力作用，从而引起导体速度、加速度的变 化 1基本方法 (1)由法拉第电磁感应定律和楞次定律求感 应电动势 的大小和方向 (2)求回路中的电流 (3)分析导体受力情况(包括安培力在内的全 面受力分析) (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程 电磁感应中的动力学问题 2电磁感应中的动力学临界问题 (1)解决这类问题 的关键是通过受力分析和 运动状态的分析，寻找过程中的临界状态 ，如速度、加速度为最大值，最小值的条 件 如图11所示，线圈abcd每边长 l 0.20 m，线圈质量m10.10 kg、电阻R 0.10 ，重物质量为m20.14 kg.线圈上方
2、 的匀强磁场磁感应强度B0.5 T，方向垂直 线圈平面向里，磁场区域的宽度为h0.20 m重物从某一位置下降，使ab边进 入磁 场开始做匀速运动，求线圈做匀速运动的 速度 图11 【答案】 4 m/s 1(2012达州高二期末)如图12所示，水 平放置的光滑平行金属导轨宽 度L0.2 m ，质量为0.1 kg的金属导线 ab垂直于导轨 放在其上整个装置放在方向竖直向下， 磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中ab直导 线在F2 N的水平向右的恒力作用下由静 止开始向右运动，电路的总电 阻R0.05 . 求： 图12 (1)导体棒运动的最大速度是多大？ (2)ab导线 运动速度v5 m/s时，ab的
3、加速 度是多大？ (3)当ab达到最大速度时，撤去恒力F，以后 感应电 流在电阻R上还能产生多少热量？ 【答案】 (1)10 m/s (2)10 m/s2 (3)5 J 电磁感应问题 往往和电路问题联 系在一起 ，解决这类问题 的基本方法是： 1确定电源，产生感应电动势 的那部分 电路就相当于电源，利用法拉第电磁感应 定律确定其电动势 的大小，利用右手定则 或楞次定律确定其方向以及感应电 流的方 向，需要强调的是：在电源内部电流是由 负极流向正极的，在外部从正极流向外电 路，并由负极流入电源 电磁感应中的电路问题 2分析电路结构，画出等效电路图，这 一步关键是“分析”的到位与准确，承上启 下，
4、为下一步的处理做好准备 3利用电路规律求解，主要还是利用欧姆 定律、串并联电 路中电功、电热 之间的关 系等 4注意：电源两极间的电压为 路端电压 (2013徐州一中高二检测)如图13 所示，两根平行的光滑长直金属导轨，其 电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab 的电阻R大于cd的电阻r，当cd在大小为F1的 外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2 的外力作用下保持静止，那么以下说法中 正确的是( ) AUabUcd，F1F2 BUabUcd，F1Ucd，F1F2 DUabUcd，F1F2 图13 【解析】 cd导体棒在F1的作用下，做切 割磁感线运动，成为电源Uab成为电路外 电阻上
5、的分压，等效电路如图所示由于 导轨的电阻不计，UabUcd.另外，由于cd棒 与ab棒中电流大小相等，导体棒有效长度 相同，所处磁场相同，故两棒分别受到的 安培力大小相等、方向相反ab、cd两棒 均为平衡态，故导体棒分别受到的外力F1、 F2与所受到的安培力平衡，故F1F2.故选项 D正确 【答案】 D 图14 1.电磁感应的本质能量转化 电磁感应过 程，实质 上也是一个能量转化 和守恒的过程通过安培力做负功，将其 他非电能转化为电 能；同时又将转化来的 电能进一步转化成其他非电能因此电磁 感应过 程总是伴随着能量转化 电磁感应中的能量转化问题 2利用功能关系求解电磁感应问题的基本 方法 (1
6、)用法拉第电磁感应定律或导体切割磁感 线公式确定感应电动势 的大小，用楞次定 律和右手定则判断感应电动势 的方向 (2)画出等效电路，求解电路中相关参量， 分析电路中能量转化关系 (3)研究导体机械能的转化，利用能量转化 和守恒关系，列出机械能功率与电路中电 功率变化的守恒关系式 3电磁感应中能量转化类型 (1)机械能电能机械能内能 (2)化学能电能机械能内能 (2)非电能电能内能 如图15所示，平行金属导轨 与 水平面成角导轨 与固定电阻R1和R2相连 ，匀强磁场垂直穿过导轨 平面有一导体 棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电 阻R1和R2的阻值相等，与导轨 之间的动摩 擦因数为，导体棒a
7、b沿导轨 向上滑动 当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为 F.此时( ) 图15 【解析】 步骤一：ab受力分析如图 步骤二：各力做功情况 WFN0；WF0； WG0；WFf0 步骤三：对应的能量转化情况： 整个电路消耗的电功率即克服安培力的功 率为Fv，R1和R2消耗的电功率相等，都等于 总电功率的1/6(因为通过ab的电流是R1电流 的2倍)，故A错，B对，整个装置因摩擦而 消耗的功率为Ffvmgv cos ，C正确，整 个装置消耗的机械功率等于总电功率与摩 擦生热功率之和，为(Fmgcos )v，D正 确 【答案】 BCD 3导体棒的电阻R2 ，质量m0.1 kg ，长L0.5 m，导体棒MN架在光滑的金属 框架上，金属框架与水平面的夹角为30， 如图16所示，它们处 于磁感应强度B为1 T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直 .1 s后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3 m 时，MN刚好获得稳定的速度，电动 机牵 引棒时，电压 表、电流表的读数分别为 5 V、1 A，电动 机内阻r为1 ，不计框架电 阻及一切摩擦，求： 图16 (1)导体棒能达到的稳定速度； (2)导体棒上产生的热量 【答案】 (1)4 m/s (2)1.7 J
