2019年高考物理双基突破专题31-电磁感应中的能量问题精讲

1、 一、电磁感应中的“ 双杆”模型1模型分类双杆类题目可分为两种情况：一类是“一动一静” ，即“假双杆” ，甲杆静止不动，乙杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着一个条件：甲杆静止，受力平衡。另一种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减。2分析方法通过 受力分析，确定运动状态，一般会有收尾状态。对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等，再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解。题型一、一杆静止，一杆运动【题 1】如图所示，电阻不计的平行金属导轨固。

2、单杆模型是电磁感应中常见的物理模型，此类题目所给的物理情景一般是导体棒垂直切割磁感线，在安培力、重力、拉力作用下的变加速直线运动或匀速直线运动，所涉及的知识有牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等。1此类题目的分析要抓住三点：（1）杆的稳定状态一般是匀速运动（达到最大速度或最小速度，此时合力为零） 。（2）整个电路产生的电能等于克服安培力所做的功。（3）电磁感应现象遵从能量守恒定律。如图甲，导体棒 ab 从磁场上方 h 处自由释放，当进入磁场后，其速度随时间的可能变化情况有三种，如图乙，全过程其能量转化情况。

3、这类题型的特点一般是单棒或双棒在磁场中切割磁感线，产生感应 电动势和感应电流。感应电流受安培力而影响导体棒的运动，构成了电磁感应的综合问题，它将电磁感应中的 力和运动综合到一起，其难点是感应电流安培力的分析，且安培力常常是变力。这类问题能很好地提高学生的综合分析能力。一、电磁感应中的动力学问题分析1安培力的大小：由感应电动势 EBLv，感应电流 和安培力公式 FBIL 得 。rREIrRvLB22安培力的方向判断：（1）先用右手定则确定感应电流方向， 再用左手定则确定安培力方向。 （2）根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割。

4、1图象类型电磁感应中主要涉及的图象有 Bt 图象、 t 图象、Et 图象和 It 图象。还常涉及感应电动势 E和感应电流 I 随线圈位移 x 变化的图象，即 Ex 图象和 Ix 图象。2常见题型：图象的选择、图象的描绘、图象的转换、图象的应用。题型特点：（1）由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象。（2）由给定的有关图象分析电磁感应过程，定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图象。（3）利用给出的图象判断或画出新的图象。3应用知识一般包括：左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等。（1）四个规律。

5、1内电路和外电路（1）切割（平动或转动）磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。（2）该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻。2对电磁感应中电源电源电动势和路端电压的理解（1） 电源的正负极、感应电流的方向、电势的高低、电容器极板带电问题，可用右手定则或楞次定律判定。（2）电动势：E=Blv 、E BL2 或 。12 tn（3）路端电压：“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势。UIREIr 。ErR在电源内部电流由负极流向正极。（4） 在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电。

6、在电磁感应现象中，安培力做正功，电能转化为其他形式的能；安培力做负功，即克服安培力做功，其他形式的能转化为电能。若产生的感应电流是恒定的，则可以利用焦耳定律计算电阻中产生的焦耳热；若产生的感应电流是变化的，则可以利用能量守恒定律计算电阻中产生的焦耳热。1过程分析（1）电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程。（2）电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能。 “外力”克服安培力做了多少功。