高中4-8电磁感应中的能量问题学案及练习题教案

1、电磁感应中的能量问题编写：吴昌领 审核：陶海林【知识要点】1、从功能关系看， ,表示将有多少其它形式能（如机械能）转化为电ti2、从能量转化和守恒的角度看，电磁感应的过程是 , 能量在转化的过程中是 的3、无论是使闭合回路的磁通量发生变化，还是使闭合回路的部分导体切割磁感线，都要消 耗其它形式的能量， 转化为回路中的 。这个过程不仅体现了能量的 ,而 且保持,使我们认识到包含电和磁在内的能量的转化和守恒定律的普遍性。4、分析问题时，应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功，就可知道 有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；

2、安培力做负功就将其它形式能转化为电能，做正功将电能转化为其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解。【典型例题】例1、矩形线圈从垂直于线圈平面的匀强磁场中匀速拉出，第一次速度为vi,第二次速度为V2=2 v i,则两次拉力所做功之比为 ;两次拉力功率之比为 ;两次通过线圈截 面电量之比为_例2、如图所示，质量为m高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自一 丁由下落.它的上下两边始终保持水平，途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强I I h磁场区域，则线框在此过程中产生的热量为（）x x x xC.大于 mgh,小于 2mgh D. 大于 2mghx x h例3、如图所示，虚线框 abcd内为

3、一矩形匀强磁场区域，ab= 2bc,磁场方向垂直于纸面；实线框a' b' c' d'是一正方形导线框，a' b'边与ab边平行.若将导线框匀速地拉离磁 场区域，以 W表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于b c的方向拉出过程中外力所做的功，则 （）A. W= W B. W= 2W C. W= 2W D. W= 4W例4、长Li宽L2的矩形线圈电阻为 R处于磁感应强度为 B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线 垂直。将线圈以向右的速度 v匀速拉出磁场的过程中，求拉力F大小；拉力的功率P;拉力做的功WW 线圈中产生的电热 Q

4、 ;通过线圈某一截面的电荷量 q。【课堂检测】1、如图所示，闭合金属环从高 h的曲面左侧自由滚下，又滚上曲面的右侧，环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场，摩擦不计，则（）A、环滚上的高度小于 hB、环滚上的高度等于 hC、运动过程中环内无感应电流D、运动过程中安培力对环一定做负功2、金属导轨平行放置在倾角为。=30度的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Q,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度 B质量为m=0.1kg ,电阻可不计的金 属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到

5、最大速度 2m/s,求此过程中电阻中产生的热量？3、如图所示，长为L、电阻r= 、质量m=0.1 kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的 两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L,棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R= 的电阻，量程为 。3.0 A的电流表串接在一条导轨上，量程为 。V的电 压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定外力 F使金属棒右移.当金属棒以v=2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏 .问：（1）此满偏的电表是什么表 涵明理由.（2）拉动金属棒的外力F多大？（3）此时撤去外力F,

6、金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上.求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的热量第一课件网电磁感应中的能量问题班级 姓名 学号1、如图所示，相距为 d的两水平线Li和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L（L<d）、质量为m>将线框在磁场上方高 h处由静 止开始释放，当ab边进入磁场时速度为 vo, cd边刚穿出磁场时速度也为 vo,从ab边刚 进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中（）A .线框一直都有感应电流B .线框有一阶段的加速度为gC .线框产生的热量为 mg（d+h+L）D .线框做过减速运动2、如图所示，平行金属

7、导轨与水平面成。角，导轨与固定电阻R和R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 R和的的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为科，导体棒 ab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A.电阻R消耗的热功率为Fv/3.B.电阻Ri消耗的热功率为 Fv/6.C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos。.D.整个装置消耗的机械功率为(F+ m mgcos 0) v -3、如图所示，两根和水平方向成 a角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻 R下端 足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B, 一质量为 m的金属杆从轨道

8、上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会达到最大值A.如果 B.如果 C.如果 D.如果B增大，a增大, R增大， m减小，Vm将变大Vm将变大Vm将变大Vm将变大4、固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨，表面粗糙，电阻不计，导轨左端与一个定值电阻R相连，金属棒ab的质量为m,电阻也不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，则当棒 ab在水平恒力F作用下从静止起向右滑动的过程中A.B.C.D.恒力F做的功等于电路中产生的电能恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能克服安培力做的功等于电路中产生的电能恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒FRa ()bab获得的

9、动能之和5、如图所示，I、III为两匀强磁场区，I区域的磁场方向垂直纸面向里，III区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B,两区域中间为宽s的无磁场区II。有一边长为l(l>s), 电阻为R的正方形金属框 abcd置于I区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属以速度 v向右匀速移动。分别求出当ab边刚进入中央无磁场区II 边的电流大小和方向：把金属棒从I区域完全进入III,和刚进入磁场区III时，通过ab 区域过程中拉力所做的功。xcXX dx b：S ： n6、如图所示，MN PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平 面.导轨左端接阻值 F=Q的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab, ab的质量m=0.1kg ,电阻=. ab与导轨间动摩擦因数=,导轨电阻不计，现用 F=的恒力水平向右拉ab,使之从静止开始运动，经时间 t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示 数U =.重力加速度g=10m/s2.求：ab匀速运动时，外力 F的功率.7、如图，电动机牵引一根原来静止的长l为1m,质量m为0.1kg的导体棒 MN其