2025年高考物理一轮总复习考点梳理第65讲专题强化二十一电磁感应中的动力学和能量问题.pptxVIP

;第65讲专题强化二十一电磁感应中的动力学和能量问题;核心考点·重点突破;核心考点·重点突破;1;2．研究对象和分析步骤;?考向1“单棒＋电阻”模型与“单棒＋电容器”模型;[解析](1)开关S闭合时，电容器被短路，外力做功的功率等于电阻R热功率的2倍时，有

Fv＝2I2R

根据欧姆定律，有;金属棒最终做速度大小为vo的匀速直线运动，则

F＝BI′l;(2)断开开关S，金属棒做匀速直线运动，设某时刻充电电流为I1，电容器两极板间的电压为U，根据欧姆定律，有;从断开开关S开始到此刻，外力做的功为;?考向2电磁感应中的“金属棒＋电源”模型;(多选)(2025·安徽模拟)水平固定放置的足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为L，左端连接的电源电动势为E，内阻为r，质量为m的金属杆垂直静放在导轨上，金属杆处于导轨间部分的电阻为R。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，如图所示。闭合开关，金属杆由静止开始沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法正确的是();[答案]ABD;【跟踪训练】

(多选)(2024·全国甲卷)如图，一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内的光滑定滑轮，绳的一端连接一矩形金属线框，另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场上下边界水平。在t＝0时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中，线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向，下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的是();[答案]AC;(多选)(2024·黑吉辽卷)如图，两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为L，左、右两导轨面与水平面夹角均为30°，均处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好。ab、cd的质量分别为2m和m，长度均为L。导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g。两棒在下滑过程中();A．回路中的电流方向为abcda;[解析];2;2．求解焦耳热Q的三种方法;3．解题的一般步骤

(1)确定研究对象(导体棒或回路)；

(2)弄清电磁感应过程中哪些力做功，以及哪些形式的能量相互转化；

(3)根据功能关系或能量守恒定律列式求解。;?考向1应用功能关系解决电磁感应中的能量问题

(2024·广东省模拟)如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1.0m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝1.6Ω的电阻，质量m＝0.5kg、接入电路的电阻r＝0.4Ω的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属棒ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移s＝3.8m时达到稳定状态，对应过程的v－t图像如图乙所示。取g＝10m/s2，导轨足够长(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。求：;(1)运动过程中a、b哪端电势高，并计算恒力F的大小；

(2)从金属棒开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属棒上产生的焦耳热。

[答案](1)b端电势高5N(2)1.47J;?考向2应用能量守恒定律求解电磁感应中的焦耳热

(2024·浙江1月卷)如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于O′O″轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在O′点，三个相同的关于O′O″轴对称放置的减振器位于平台下方。如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如;(1)平台静止时弹簧的伸长量Δx0；

(2)t＝0时，每个线圈所受到安培力F的大小；

(3)在0～t1时间内，每个线圈产生的焦耳热Q。;(3)在0～t1时间内，根据能量守恒定律有;【跟踪训练】

(对电磁感应中功能关系的理解)(多选)如图所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连，具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于();A．F的功率

B．安培力的功率的绝对值

C．F与安培力的合力的功