高中4-8电磁感应中的能量问题学案及练习题教案
高中三年级上学期物理《电磁感应中的能量问题》教学设计
《电磁感应中的能量问题》教学设计
教学目标：
1.理解电磁感应过程中能量的转化情况；
2.运用能量的观点分析和解决电磁感应中焦耳热的问题。
教学重点：
1.继续深化动力学观点；
2.利用运动学、动力学与功能关系解决电磁感应中的能量问题；
3.掌握在电路中焦耳热的分配。
教学难点：运动可能性的讨论、功能关系在电磁感应中的应用
教学方法：练习、讲授
课堂教学：
例1：质量为m，电阻为R的正方形线框边长为L，其下边距离磁场边界h，匀强磁场磁感应强度为B，静止释放线框，对线框从开始下落到刚好完全穿入磁场过程：
(1)分析线框的运动情况，并作出其v-t图像；
(2)若线框还未完全穿入磁场时线框已经匀速，求该线框进入磁场区域的过程中产生的焦耳热。
例2：如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B.导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为R a＝R，R b＝2R.b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放．运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g.
(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；
(2)求最终稳定时两棒的速度大小；
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能。
课堂小结：
1.由运动学引入，掌握在电磁感应定律中的过程分析；
2.研究确定过程中的功能关系，与焦耳热的分配。
从而让学生掌握运动学、动力学、功能关系和电磁感应定律的综合应用。
高考物理电磁感应精讲精练电磁感应的综合应用之能量问题学案
电磁感应中的能量问题1．能量的转化闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，感应电流在磁场中受安培力．外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其他形式的能．2．实质电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化． 3．能量转化过程的理解(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，就有多少其他形式的能转化为电能．(3)当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．安培力做功的过程，或通过电阻发热的过程，是电能转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．例题1．如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道，轨道平面与水平面成θ角，上端与一电阻R 相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中．质量为m 、电阻为r 的金属杆ab ，从高为h 处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v 匀速运动直到轨道的底端．金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好，轨道的电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g.则( )A ．金属杆加速运动过程中的平均速度为v/2B ．金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率大于匀速运动过程中克服安培力做功的功率C ．当金属杆的速度为v/2时，它的加速度大小为gsin θ2D ．整个运动过程中电阻R 产生的焦耳热为mgh －12mv 2解析：选C.对金属杆分析知，金属杆ab 在运动过程中受到重力、轨道支持力和安培力作用，先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动，因金属杆加速运动过程不是匀加速，故其平均速度不等于v2，A 错误．当安培力等于重力沿斜面的分力，即mg sin θ＝B 2l 2vR 时，杆ab 开始匀速运动，此时v 最大，F 安最大，故匀速运动时克服安培力做功的功率大，B 错误；当金属杆速度为v2时，F 安′＝B 2l 2·v 2R＝12mgsin θ，所以F 合＝mgsin θ－F 安′＝12mgsin θ＝ma ，得a ＝gsin θ2，C 正确；由能量守恒可得mgh －12mv 2＝Q ab＋Q R ，即mgh －12mv 2应等于电阻R 和金属杆上产生的总焦耳热，D 错误．例题2．如图所示，无限长金属导轨EF 、PQ 固定在倾角为θ＝53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L ＝1 m ，底部接入一阻值为R ＝0.4 Ω的定值电阻，上端开口．垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B＝2 T ．一质量为m ＝0.5 kg 的金属棒ab 与导轨接触良好，ab 与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，ab 连入导轨间的电阻r ＝0.1 Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M ＝2.86 kg 的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab 相连．由静止释放M ，当M 下落高度h ＝2.0 m 时，ab 开始匀速运动(运动中ab 始终垂直导轨，并接触良好)．不计空气阻力，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，取g ＝10 m/s 2.求：(1)ab 棒沿斜面向上运动的最大速度v m ；(2)ab 棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R 上产生的焦耳热Q R 和流过电阻R 的总电荷量q. 解析：(1)由题意知，由静止释放M 后，ab 棒在绳拉力T 、重力mg 、安培力F 和导轨支持力N 及摩擦力f 共同作用下沿导轨向上做加速度逐渐减小的加速运动直至匀速运动，当达到最大速度时，由平衡条件有T －mgsin θ－F －f ＝0 N －mgcos θ＝0，T ＝Mg 又f ＝μNab 棒所受的安培力F ＝BIL 回路中的感应电流I ＝BLv mR ＋r联立以上各式，代入数据解得 最大速度v m ＝3.0 m/s(2)由能量守恒定律知，系统的总能量守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热及由于摩擦产生的内能之和，有Mgh －mghsin θ＝12(M ＋m)v 2m ＋Q ＋fh电阻R 产生的焦耳热Q R ＝RR ＋rQ根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有 流过电阻R 的总电荷量q ＝IΔt电流的平均值I ＝ER ＋r感应电动势的平均值E ＝ΔΦΔt磁通量的变化量ΔΦ＝B·(Lh)联立以上各式，代入数据解得Q R ＝26.30 J ，q ＝8 C. 答案：(1)3.0 m/s (2)26.30 J 8 C 方法总结1、电磁感应现象中电能的求解方法①若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W＝UIt或Q＝I2Rt直接进行计算．②若电流变化，则①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
电磁感应中的能量问题导学案
电磁感应中的能量问题导学案
课型设置【复习课】授课教师: 侯凯蓬
学习目标：
知识与技能：深入理解电磁感应现象中的能量转移转化关系，并掌握解决电磁感应能量问题的一般方法。
过程与方法：学生依据导学案自主学习、交流、展示、讨论，教师引导、点拨共同解决问题。
情感太度价值观：促进学生学会交流、合作、借鉴的学习方式，并强化独立钻研能力。
重点与难点：理解电磁感应现象中的能量转移转化关系
的电荷量q；总结做电磁感应能量问题的一般方法和步骤：。
高三物理一轮复习学案--电磁感应与能量的综合应用
高三物理一轮复习学案电磁感应与能量的综合应用一、目标导航：1.熟练掌握电磁感应现象中的常见功能关系；2.熟练掌握电磁感应现象中电能的三种常用求解方法，并能灵活应用。
课前案二、电磁感应问题往往涉及牛顿定律、动量守恒、能量守恒、电路的分析和计算等许多方面的物理知识，试题常见的形式是导体棒切割磁感线，产生感应电流，从而使导体棒受到安培力作用。
导体棒运动的形式有匀速、匀变速和非匀变速3种，对前两种情况，容易想到用牛顿定律求解，对后一种情况一般要用能量守恒和动量守恒定律求解，但当安培力变化，且又涉及位移、速度、电荷量等问题时，用动量定理求解往往能巧妙解决。
1．能量转化2．求解焦耳热Q的三种方法3. 解决电磁感应能量问题的策略克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能；如果是安培力做正功，就是电能转化为其他形式的能【课中案】例1．如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒（电阻也不计）放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中以下结论正确的有（）A.恒力F做的功等于电路产生的电能B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和例2．如图所示水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置。
今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为v a、v b，到位置c时棒刚好静止。
设导轨与棒的电阻均不计a、b与b、c的间距相等，则金属棒在由a→b与b→c的两个过程中下列说法中正确的是( )A，金属棒运动的加速度相等B．通过金属棒横截面的电荷量相等C．回路中产生的电能E ab<EｂｃD．金属棒通过a、b两位置时的加速度大小关系为ａａ<ａｂ例3如图所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角θ＝30°的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R＝20Ω的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L＝2m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1T.质量m＝0.1kg、连入电路的电阻r＝10Ω的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h＝3m时，速度恰好达到最大值v＝2m/s.金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触．g取10m/s2.求：(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中机械能的减少量．(2)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量．课后案1、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程y=x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线y=b（b>a）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是（）A．mgbB ．C ．mg （b-a ）D ．2、如图所示，相距为d 的两条水平虚线L 1、L 2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 边长为L （L ＜d ），质量为m ，电阻为R ，将线圈在磁场上方高h 处静止释放，cd 边刚进入磁场时速度为v 0，cd 边刚离开磁场时速度也为v 0，则线圈穿越磁场的过程中（从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止）（ ）A ．感应电流所做的功为mgdB ．感应电流所做的功为2mgdC ．线圈的最小速度可能为22L B mgR D ．线圈的最小速度一定为)(2d L h g -+3.如图所示，正方形导线框ABCD 、abcd 的边长均为L ，电阻均为R ，质量分别为2m 和m ，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。
第4课时 专题二：电磁感应中的能量问题 教学案
第4课时专题二：电磁感应中的能量问题教学案一、考纲指要1．法拉第电磁感应定律。
（Ⅱ）2.导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则．（Ⅱ）二、命题落点1．导体棒切割磁感线中结合电路的能量问题。
单棒切割，如例1；双棒切割，如例2。
2．电磁感应结合能量守恒定律如例3。
三、教学过程：1、电磁感应中的能量问题分析要点：电磁感应总是伴随能量的转化和守恒过程，所以，要善于从功和能的角度去分析电磁感应相关问题。
（1）分析要点：①楞次定律和法拉第电磁感应定律是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的反映。
要维持感应电流的存在，必然要克服安培力做功，即由其它形式的能转化为电能。
产生的感应电流通过用电器、导体棒等，电能又转化为其它形式的能（如机械能、内能等）。
②能量分析过程分两步走：第一步：确定对象：相当于“电源”——部分导体或闭合回路，能量转化：其它形式的能（如机械能）转化为电能，此过程：安培力一定做负功第二步：确定对象：闭合电路，把电能转化其它形式的能（如纯电阻电路转化为内能，非纯电阻电路转化为内能和机械能）③因常涉及变加速运动过程，所以，对导体棒或线圈较多运用动能定理列方程，对系统较多运用能量转化和守恒定律列方程。
（2）解决这类问题的基本思维方法和步骤是：①根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，根据楞次定律确定安培力（或感应电流）的方向；②找准等效电源、画出等效电路图；③根据欧姆定律求感应电流；④求回路中电阻消耗的电功或电功率的表达式；⑤分析系统中能的转化情况和导体的机械能的变化情况；⑥根据能的转化和守恒定律列出能量守恒方程。
典型例题例1：如图16所示，电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R＝0.4Ω线框放在磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体ab的长度L＝0.4m，运动速度v＝5.0m/s．线框的电阻不计。
⑴电源的电动势（即产生的感应电动势）为多少？电路abcd中的电流为多少？⑵求导体ab所受的安培力的大小，并判断其方向。
高二物理电磁感应中的能量问题(含答案)
电磁感应中的能量问题复习精要1. 产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。
导体在达到稳定状态之前，外力移动导体所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能或最后再转化为焦耳热，另一部分用于增加导体的动能，即当导体达到稳定状态（作匀速运动时），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并转化为感应电流的电能或最后再转化为焦耳热2.在电磁感应现象中，能量是守恒的。
楞次定律与能量守恒定律是相符合的，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量转化与守恒定律是求解叫复杂的电磁感应问题常用的简便方法。
3.安培力做正功和克服安培力做功的区别：电磁感应的过程，同时总伴随着能量的转化和守恒，当外力克服安培力做功时，就有其它形式的能转化为电能；当安培力做正功时，就有电能转化为其它形式的能。
4.在较复杂的电磁感应现象中，经常涉及求解焦耳热的问题。
尤其是变化的安培力，不能直接由Q=I 2 Rt 解，用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，注意分清有多少种形式的能在相互转化，用能量的转化与守恒定律就可求解，而用能量的转化与守恒观点，只需从全过程考虑，不涉及电流的产生过程，计算简便。
这样用守恒定律求解的方法最大特点是省去许多细节，解题简捷、方便。
1．如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d ，左端MN 用阻值不计的导线相连，金属棒ab 可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r 0，金属棒ab 的电阻不计。
整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加，B =kt ，其中k 为常数。
金属棒ab 在水平外力的作用下，以速度v 沿导轨向右做匀速运动，t =0时，金属棒ab 与MN 相距非常近．求：（1）当t =t o 时，水平外力的大小F ．（2）同学们在求t =t o 时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法： 方法一：t =t o 时刻闭合回路消耗的功率P =F·v ．方法二：由Bld =F ，得 F I Bd= 2222F R P I R B d ==（其中R 为回路总电阻）这两种方法哪一种正确?请你做出判断，并简述理由．x2.如图所示，一根电阻为R=0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r=1m ，圆形线圈质量m=1kg ，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y 轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T 的匀强磁场。
电磁感应与力学、能量综合问题教案
电磁感应与力学、能量的综合问题教学目标知识与技能：1、加强感应电动势的求算公式、楞次定律、右手定则与左手定则的理解与应用2、能深入理解并熟练处理电磁感应若干综合问题（电路、力学、能量、图像）过程与方法：问题分类处理，讲练一一对应，注重同一类问题的方法总结。
情感、态度、价值观：提高学生的分析综合能力和解决实际问题的能力，帮助学生克服畏难的情绪。
重难点1. 电磁感应中的动力学问题2.电磁感应中的能量问题教学过程：一、知识点回顾：1力：F安 = F合= 电源：2电与磁电路：例1如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.求(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；(3)在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向．(g=10m/s2，sin37°=0.6，)方法总结：电磁感应和力学问题的综合，其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力，因为感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系，这类问题中的导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态，故解这类问题时正确进行动态分析确定最终状态是解题的关键。
1. 受力情况、运动情况的动态分析、思考路线是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→…，周而复始地循环，直至最终达到稳定状态，此时加速度为零，而速度v通过加速达到最大值，做匀速直线运动或通过减速达到稳定值做匀速直线运动。
2. 解决此类问题的基本步骤（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律（包括右手定则）求出感应电动势的大小和方向。
高三物理复习电磁感应中的能量问题导学案无答案(新)
电磁感应中的能量问题一、课程标准与考纲解读1、课程标准：（1）收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
（2）通过实验，理解感应电流的产生条件。
举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
（3）通过探究，理解楞次定律。
理解法拉第电磁感应定律。
2、考纲要求：电磁感应现象Ⅰ级要求磁通量Ⅰ级要求法拉第电磁感应定律Ⅱ级要求3、解读：会分析电磁感应问题中的能量转化，并会进行有关计算4、近几年高考试题中的分布情况年份题号题型分值考查内容2010年21题选择题6分电磁感应（右手定则）2012年19题选择题6分电磁感应（法拉第电磁感应定律）2013年17题选择题6分电磁感应（图像）2013年25题计算题19分电磁感应（动力学）2014年18题选择题6分电磁感应（图像）2015年19题选择题6分电磁感应（产生）二、考点精析电磁感应中能量问题的求解思路例1、（基本模型Ⅰ）如图，水平金属导轨宽为L（电阻不计），左端连一定值电阻R，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
一质量为m的金属棒，以初速度v0沿导轨向右运动。
试问：①若导轨光滑，则金属棒运动过程中整个回路中产生的总的焦耳热是多少？②上一问中，若金属棒的电阻为r，则金属棒运动过程中定值电阻R上产生的焦耳热是多少？③若导轨与金属棒之间的动摩擦因数为μ，金属棒滑行S距离后速度减为零，则此过程中整个回路中产生的总的焦耳热是多少？例2、（基本模型Ⅱ）如图，水平光滑金属导轨宽为L（电阻不计），左端连一定值电阻R，空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
一质量为m、电阻为r的金属棒放在导轨上，与之接触良好。
试问：①若棒在外力F 作用下以速度v0匀速向右运动，求滑行距离S 过程中回路中产生的总的焦耳热是多少？②若棒在恒力F 作用下由静止开始向右运动距离S 后开始匀速运动，试求此过程中定值电阻R 产生的焦耳热。
（拓展：如果棒与导轨之间有摩擦又如何?) 学法指导1、过程分析：①电磁感应现象中产生感应电流的过程，实际上就是其他形式的能向电能转化的过程。
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h h 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）转化为电能
2、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；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v 1，第二次速度为v 2=2 v 1，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磁场区域，则线框在此过程中产生的热量为（ ）
C.大于mgh ，小于2mgh
D.大于2mgh
例3、如图所示，虚线框abcd 内为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 1表示沿平行于ab 的方向拉出过程中外力所做的功，W 2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 1＝W 2
B ．W 2＝2W 1
C ．W 1＝2W 2
D ．W 2＝4W 1
例4、长L 1宽L 2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⑴拉力F 大小； ⑵拉力的功率P ； ⑶拉力做的功W ； ⑷线圈中产生的电热Q ；⑸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h
B 、环滚上的高度等于h
C 、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θ=30度的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，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= Ω、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= Ω的电阻，量程为0～3.0 A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～ 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?说明理由.（2）拉动金属棒的外力F多大?（3）此时撤去外力F，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L1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v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0，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g
C．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，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2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R1和R2的阻值均相等，
与导轨之间的动摩擦因数为μ，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 1消耗的热功率为Fv ／3．
B ．电阻 R 1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μmgvcos θ．
D ．整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcos θ）v ·
3、如图所示，两根和水平方向成α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v m ，则 ( )
A ．如果
B 增大，v m 将变大 B ．如果α增大，v m 将变大
C ．如果R 增大，v m 将变大
D ．如果m 减小，v m 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
A ．恒力F 做的功等于电路中产生的电能
B ．恒力F 与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
C ．克服安培力做的功等于电路中产生的电能
D ．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ab 获得的动能之和
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。
⑴分别求出当ab 边刚进入中央无磁场区II ，和刚进入磁场区III 时，通过ab 边的电流大小和方向：⑵把金属棒从I 区域完全进入III 区域过程中拉力所做的功。
6、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R =Ω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r =Ω．ab 与导轨间动摩擦因数μ =，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/s 2．求：ab 匀速运动时，外力F 的功率．
Ⅰ B a b c d Ⅱ Ⅲ S R
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，其电阻R 为1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B为1T，竖直放置的框架上，当导体棒上升h为3.8m 时获得稳定的速度，导体产生的热量为2J，电动机牵引棒时，伏特表、安培表的读数分别为7V，1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2求：⑴棒能达到的稳定速度；⑵棒从静止到达稳定速度所需要的时间。