高考物理一轮专项复习讲义：电磁感应中的动力学和能量问题（含解析）.pdf

专题强化：电磁感应中的动力学和能量问题

【目标要求】1.导体棒切割磁感线运动时，能理清各物理量间的制约关系能用动力学观点进

行运动过程分析。2.会用功能关系和能量守恒定律解决电磁感应中的能量问题。

考点一电磁感应中的动力学问题

1.导体的两种运动状态

状态特征处理方法

平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析

非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析

2.用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤

一确定“电源”、感应电动势的

‘大小和方向

哽曳暨根据/=磊求感应电流

凄叫府明1速度

产安=8〃F『ma

根据力与运动的关系

判断运动状态

3.导体常见运动情况的动态分析

i

若产合=0匀速直线运动

3/增大，若。恒定，拉力厂增大

E=Bls，增大，F安增大,若其他力恒定，人

Q、，同向

3减小，。减小，做加速度减小的加速运

若尸合力0

1=^—动一a=0,匀速直线运动

R+r

3F合=冽。

,减小，尸安减小，Q减小一Q=0,静止

F^=BIlQ、/反向

\或匀速直线运动

F令

例【（多选）如图所示，U形光滑金属导轨与水平面成37。角倾斜放置，现将一金属杆垂直

放置在导轨上且与两导轨接触良好，在与金属杆垂直且沿着导轨向上的外力厂的作用下，金

属杆从静止开始做匀加速直线运动。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，外力尸

的最小值为8N,经过2s金属杆运动到导轨最上端离开导轨。已知U形金属导轨两轨道

之间的距离为1m,导轨电阻可忽略不计，金属杆的质量为1kg、电阻为1Q,磁感应强度

大小为1T,重力加速度g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8。下列说法正确的是（）

A.拉力厂是恒力

B.拉力F随时间f均匀增加

C.金属杆运动到导轨最上端时拉力尸为12N

D.金属杆运动的加速度大小为2m/s2

答案BCD

解析/时刻，金属杆的速度大小为k产