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1、专题八电磁感应规律的综合应用(一)突破1电磁感应中的电路问题1电磁感应中的电路问题(1)电源和电阻(2)电流方向在外电路，电流由高电势流向低电势；在内电路，电流由低电势流向高电势2解决电磁感应电路问题的策略是先源后路，即 (多选)如图甲所示，电阻R1R，R22R，电容为C的电容器，圆形金属线圈半径为r2，线圈的电阻为R.半径为r1(r1d.一质量为m、边长为d的正方形线框从距区域上边界高度h处静止释放线框能匀速地通过磁场区域和，重力加速度为g，空气阻力忽略不计则下列说法正确的是(AC)A区域与区域内磁场的磁感应强度大小的比值一定大于1B线框通过区域和区域时的速度大小之比为1C线框通过区域和区域
2、过程中产生的热量相等D线框进入区域和区域过程中通过线框某一横截面的电荷量相等解析：通过磁场时，能匀速通过，说明受到的安培力大小等于重力，即F安B1Idmg，在和之间运动时，线框做加速运动，所以进入磁场时的速度大于进入磁场时的速度，v2v1，因为能匀速通过磁场，所以mg，故，可得1，A正确；进入磁场时有v1，进入磁场时有v2，故，B错误；两个过程中产生的热量等于克服安培力做的功，而两个过程中安培力大小等于重力，则做功都为W2mgd，所以两个过程中产生的热量相同，C正确；根据q可得q1，q2，由于两个磁场的磁感应强度不同，所以通过线框某一横截面的电荷量不相等，D错误考向2电磁感应中的非平衡问题 如
3、图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆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)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；(2)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.【解析】(1)感应电动势EBdv0感应电流I，故I(2)安培力FBId由牛顿第二定律得Fma故a(3)金属杆切割磁感线的速度vv
4、0v，则感应电动势EBd(v0v)电功率P故P.【答案】(1)(2)(3)3(2019蚌埠模拟)如图所示，PQ和MN是两根间距为L的光滑水平长直导轨，P与M之间连接一个阻值为R的定值电阻，一个长为L、质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放在导轨上，整个装置处于竖直方向匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.(1)现在金属棒ab上作用一个大小为F的水平恒力，使其沿导轨运动，求ab棒最大速度的大小(2)若在金属棒ab上作用一个水平力F，使金属棒ab沿导轨由静止做加速度为a的匀加速直线运动，求水平力F与时间t的函数关系式解析：(1)当安培力与拉力达到平衡时速度最大，设最大速度为vm，根据共点力的平衡条件可得
5、：BILF其中I联立解得：vm(2)根据法拉第电磁感应定律可得：EBLv根据牛顿第二定律可得：FFAma即：Fma根据速度时间关系可得：vat联立解得：Fmat.答案：(1)(2)Fmat用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”，具体思路如下：考向3电磁感应中的能量问题1能量转化及焦耳热的求法(1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法2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，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 (2018江苏卷)(多选)如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨
6、宽为L，矩形匀强磁场、的高和间距均为d，磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场和时的速度相等金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g.金属杆()A刚进入磁场时加速度方向竖直向下B穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间C穿过两磁场产生的总热量为4mgdD释放时距磁场上边界的高度h可能小于审题指导(1)利用vt图象分析运动过程和运动时间，可以化难为易(2)对于D选项，以杆刚进入时恰好匀速运动作为参照，问题便迎刃而解【解析】本题考查电磁感应与动力学、能量问题的综合应用要使杆进入磁场和时的速度相等，杆刚进入磁场时必须减速运动，加速度方向竖直向上，故A错
7、误杆在区做加速度减小的减速运动，在两磁场之间做ag的匀加速运动，运动过程如图所示(其中v1为杆刚进入时的速度，v2为杆刚出时的速度)，图线与时间轴所围的面积表示位移，两段运动的位移相等，则t1t2t1，故B正确对杆从进入磁场至刚穿出磁场的过程应用动能定理得mg3dW安mvmv，对杆穿过两磁场之间的过程应用动能定理得mgdmvmv，解得W安4mgd，由功能关系得QW安4mgd，故C正确若杆刚进入磁场时恰好匀速，则有mg，v1，代入h得h，因为杆刚进入时必须做减速运动，故一定有h，故D错误【答案】BC4(多选)如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m.
8、它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l.现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动不计摩擦和空气阻力，则(BC)Aa、b两个线框匀速运动的速度大小为B线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为C从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mglD从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl解析：设两线框匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力大小为T，则对a有：T2mgBIl，对b有：Tmg，又I，EBlv，解得v，故A错误线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，则线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间t，故B正确从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在其匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系有2mglmglQ，得Qmgl，故C正确设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离，对这一过程，
