第一章 第5节 电磁感应中的能量转化与守恒（讲义）-2020-2021学年高中物理选修3-2【导与练】百年学典·高中全程学习（教科版）

解得a 龌闭含电路 刚进磁 速度 感应它动势为E=B 12-B且q2-12△t2又q-9 解得F一B0-0.5/1 由左手定则可知,安涪力方向向左;龌共点力平衡条件可 -Ff-2 IN-l 答案:()1m 第5节电磁感应中的能量转化与守恒 [例3]解析:(1)(~-1s内,由图像 课前预习宗握新知 据法拉第电 二、杌嘁能 闭合电路欧姆定律回路电流1-R1-2A 课堂探究突嫂要 要 问题导引:(1)运动金属b切划孩感线户生感应电动势,当于 出,阻R为外闩路 恒定速 金属什仁外力做止 倣负情沂 后导体棒做变加速直线运 力平衙逸度达最大,此时 做正功将外界的其池式的能转化为 则1磁感应定律E-B 金属柱的机械能,安培力负功金属的机械能转化为电能,屯 充过电路中电開将山能转化为內 最终匀速运动时F=B 例1]B 过裎中,逍过乎估网环截面附电荷量 入数器得1=是=a8A 为g-_B心,项A誤;圍环开始进入磁场时下落的高度 据闭合电路欧坶定律 R,根据机械能守恒定律可知 五一R)此时的遠度与酒环底端到达磁场下边界时速度相 +Qr+Q 从究会进入磁场到底端达到下边界的过程中,裉湣动能定理可得 入数据解得Q|Q=5J 全选入磁场的瞬 wx(h一R- 啼;网环网心刚进 瞬间加速废为 力为嫁,则有 [拓展提升]BC根据 像;由楞次定律可知,线因中感应电流 联立得-42选项C正确;当圖坏底端到达磁场上边 方向一直为顺时针,但在加时剡磁场的方向发生变化,故环所 欧姆灾律得1R,又根据法拉第磁感应定律得E的 受安培力的方向在l时 变化,则A借误.I3正硝;由闭合 磁场下边界时遼度桐等,根据能量守怔定知,从圆环刚选入 场到冽出礅场的过程中产生的焦耳热为mgd:进入礅场过程中 和开礅场过程中产生的热量相等,所以囹环通过磁场的过程中 hx,又根潺电阻定律得R-p2 生的焦耳热为 项D正确 针对训练1-1:C由题意知,金属甜杆b匀速坊割磁感线,产生恒 的感应动势,金剧杆cl运动方向与磁汤方向平行;不产生 垡演练检测效昊 感 势 应电流恒定:受力分析可知:金属细杆c!竖 且方向相同时,导你与磁极相对静止,不切磁感;直方向上受到重力和滑动摩擦力f,术平方向受到支持 安 2项A皆误 向相反时,导体做 培力 知∫大小不 项B正确;当划≠3时 动摩掠力,金属细杄散匀加速运动;若重力等于滑动摩擠力 做切割磁感线运动,都可以产生感应电 属細杆cl做勺速运动,改迭项A.B骨 选项(正确;若四=0,磁极静止 吁,不切割砥感线,选项 线运动 充服安培力和摩擦力做功,故F儆的功等于回路中产 生的焦耳热与金厮鉀杆出克服摩镲做功之和,所汉F的功率等于 第也磁感应定律得E S是有效面 回路上的焦耳热功率与金属细杄幼b克服的汹功率之和,故迭 页C正确,D)借误 下∞S,所以A,月中 EA:F1=1:2,根据欧:要点二 律得知,LH=2IA=2I;而图C中,两部分磁场反向在B变 题导引:公式法:Q一IR;功能关系法:Q-|W妥|:能量转化法 过程中,总的磁通影不变,则I一0,所 C根据楞次定律结合安培定则可知,受电线国内部产生的感应电:[例2]解析:(1)由图像知 方向为顺时针方向(驚视)即由c到 的电势低于 金属杆切割感线产生感应屯动势E-B 的电势迒硕∧.B斝误;杈据法拄第屯磁感应定律可得κ,d之间 电势差大小为E-x(B2 电压表示数,即R两端电压U=p,E 硕C正确,D误 代入可得 )由于号线屮电流增大,穿过线圈的磁通量增大,由楞次定忿的 所以金屙杆做匀办遠运动,其加速度为a= 知,线團有远高和收缩两种变化方式,所以S 长选项D正确 属杆的位 乐解析:(1)选入磁场前;金属杆受拉力和摩擦力作刖,根裾牛顿第 1.0s末金属杆的速度 对金属杆由牛顿笫二定棹符 习题课二电磁感应中的电路和动力学问题 要点 1s末力的瞬村功率 [例1]BD由ab杆上消耗的电功率与R1,R2消耗的电功率之和相 丁知内、外也腔相等,有 若3,0s内电阻R上产生的热量是QR RI-R a,远项乳堝误 屯动势为E一x-1 -3ⅴ,根据闭合囟路欧姆定律,总电 订金孱杆产生的熟量是Q 流为1F-0.75A,ab端电压,即路滿也压为U一R LF⊥ 根据功能关系得外力F做的功 正硝.C錯误:b受到的安培力FA-BL-⊥ 0.75、,a杄匀速远动,故拉力等于安培力,即F-0 选项D [拓展提升1解析:(1)每个小灯泡屮的也流为 答案:(1)1 }对训练21:解析:(1设导体杆在F的作用下运动至场的左边界 划cb中的电流为Ⅰ-2iu 根据动能定理 由右手定则得知通过 向为由b到a 根据闭合电路欧姆定独得a产生的感 体杆刚进入磁场时产生的感应动势为 由E一B官知ah的 此时通过导体杆上的电流大小为 答案:(1)1A方间出力到 根