小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com电磁感应中的动力学和能量问题题型一电磁感应中的动力学问题1.导体的两种运动状态（1）导体的平衡状态——静止状态或匀速直线运动状态。处理方法：根据平衡条件列式分析。（2）导体的非平衡状态——加速度不为零。处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析。2.用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤3.导体常见运动情况的动态分析v↓E＝Blv↓I＝ER＋r↓F安＝BIl↓F合若F合＝0匀速直线运动若F合≠0↓F合＝maa、v同向v增大，若a恒定，拉力F增大v增大，F安增大，F合减小，a减小，做加速度减小的加速运动，减小到a＝0，做匀速直线运动a、v反向v减小，F安减小，a减小，当a＝0，静止或做匀速直线运动电磁感应中的平衡问题小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com【例1】小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L＝0.1m，竖直边长H＝0.3m，匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0＝1.0T，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0～2.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。（重力加速度g取10m/s2）（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数N1至少为多少？（2）进一步探究电磁感应现象，另选N2＝100匝、形状相同的线圈，总电阻R＝10Ω，不接外电流，两臂平衡，如图乙所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d＝0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率ΔBΔt。答案：（1）25匝（2）0.1T/s解析：（1）线圈受到安培力F＝N1B0IL由天平平衡得mg＝N1B0IL代入数据得N1＝25匝。（2）由电磁感应定律得E＝N2ΔΦΔt则有E＝N2ΔBΔtLd由欧姆定律得I'＝ER线圈受到安培力F'＝N2B0I'L由天平平衡得m'g＝N22B0ΔBΔt·dL2R代入数据可得ΔBΔt＝0.1T/s。电磁感应中的非平衡问题【例2】（2022·重高考庆7题）如图甲所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图乙所示。其中，第一次对应直线①，初始拉力大小为F0，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线②，初始拉力大小为2F0，两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n，则k、m、n可能为（）A.k＝2、m＝2、n＝2B.k＝2❑√2、m＝2、n＝❑√2C.k＝❑√6、m＝3、n＝❑√2D.k＝2❑√3、m＝6、n＝2答案：C解析：由题意知杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，则在v＝0时分别有a1＝F0m，a2＝2F0m，a1∶a2＝12∶，由x＝12at2可知t＝❑√2xa，则第一次和第二次运动中，杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n＝t1t2＝❑√a2a1＝❑√2，故A、D错误；由牛顿第二定律可得F－B2l2vR＝ma，则F＝ma＋B2l2vR，可知F－v图像的斜率为B2l2R，由F－v图像可知图像的斜率之比为3F0－F0Δv3F0－2F0Δv＝21，则B12l2R1B22l2R2＝B12R2B22R1＝k2m＝21，再结合选项，可知C正确，B错误。电磁感应中含电容器的动力学问题【例3】如图所示，倾角α＝30°的斜面上有两根足够长的平行导轨L1、L2，其间距d＝0.5m，底端接有电容C＝2000μF的电容器。质量m＝20g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动，导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导...
