高考物理三年真题高频考点精选 考点38 与电磁感应相关的能量问题

高考物理三年真题高频考点精选 考点38 与电磁感应相关的能量问题内容摘要：

1、【考点知识方法解读】导体切割磁感线或磁通量变化过程，在回路中产生感应电流，机械能转化为电能。 电流通过导体受到安培力作用或通过电阻发热、电能转化为机械能或内能。 因此电磁感应过程总是伴随着能量的转化。 利用能量守恒定律解答电磁感应中能量问题，快捷方便。 【最新三年高考物理精选解析】1. （2012 山东理综）如图所示，相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为 ，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为 B。 将质量为 m 的导体棒由静止释放，当速度达到 v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为 P，导体棒最终以 2v 的速度匀速运动。 2、导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 g，下列选项正确的是AP=2=3 导体棒速度达到 v/2 时加速度为 速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功1.【答案】析】当速度达到 v 时开始匀速运动， I=E/R， E=保持拉力的功率为 P，导体棒最终以 2v 的速度匀速运动，则有 P=F2v，F+ IL， I= E/R， E=：P=2 选项 A 正确 B 错误；2 （2012上海物理）正方形导体框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为 k。 导体框质量为 m、边长为 L，总电阻为 R，在恒定外力 F 作 3、用下由静止开始运动。 导体框在磁场中的加速度大小为_；导体框中感应电流做功的功率为_。 【答案】：F/m 012上海物理）如图，质量为 M 的足够长金属导轨 在光滑的绝缘水平面上。 一电阻不计，质量为 m 的导体棒 置在导轨上，始终与导轨接触良好，成矩形。 棒与导轨间动摩擦因数为 ，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。 导轨 长为 L，开始时 侧导轨的总电阻为 R，右侧导轨单位长度的电阻为 界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为 B。 在 t=0 时，一水平向左的拉力 F 垂直作用在导轨的 上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为 a。 （1）求回路中感应电动势及感应电流 4、随时间；（2）经过多长时间拉力 F 达到最大值，拉力 F 的最大值为多少。 （3）某过程中回路产生的焦耳热为 Q，导轨克服摩擦力做功为 W，求导轨动能的增加量。 3.【解析】：（1）回路中感应电动势 E=轨做初速度为零的匀加速运动，v=s= 所以，F (1+)10）设此过程中导轨运动距离 s 由动能定理，W 合 =E k，W 合 =于摩擦力 (所以摩擦力做功 W=Q。 所以：s=。 4.（18 分）(2012天津理综)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 l=端接有阻值 R=电阻。 一质量m=阻 r=金属棒 置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B=在 5、水平向右的外力作用下，由静止开始以 a=2m/加速度做匀加速运动。 当棒的位移 x=9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 2=21。 导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。 求：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻 R 的电荷量 q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热 3）外力做的功 =0- 1（2012福建理综）如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为 r 的圆环形光滑细玻璃管，环心 0 在区域中心。 一质量为 m、带电量为 q（q0 ）的小球，在 6、管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。 已知磁感应强度大小 B 随时间 中。 设小球在运动过程中电量保持不变，2原磁场的影响可忽略。 （1）在 t=0 到 t=段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小 2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。 试求 t= t=段时间内：细管内涡旋电场的场强大小 E；电场力对小球做的功 W。 ：细管内涡旋电场的场强大小 E=。 20在 0 这段时间内，小球沿切线方向的加速度大小恒为： a=qE/m，小球运动的末速度大小：v= v0+at， 由图乙可知，t =联立解得：v =。 320场力对小球做的功 W= 由联立解得：W=。 5820qr。