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1、高三物理一轮复习电磁感应专题3——电磁感应中的能量转化与守恒教学目标：1、知道电磁感应中的能量转化特点2、会用能量转化与守恒的思想处理电磁感应中的能量问题一.课前预习知识回顾1.(自学)【电磁感应中能量的转化】电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，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作用.因此要维持安培力存在，必须有“外力”克服安培力做功.此过程中，其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能.当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能.可以简化为下列形式：其他形式
2、能外力克服安培力做功电那
3、其他形式能(如内能)同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能.2.试证明电磁感应中克服安培力所做的功筹于冋路产生的电能(对以建立模型).3.电磁感应屮的能量转化与守恒：二.典型例题精讲精炼【例题1】如图所示，质量Wi=0.1kg,电阻&=0.3Q,长度/=0.4m的导体棒"横放在U形金属框架上.框架质量加2=0.2kg,放在绝缘水平与水平面间的动摩擦因数”=02相距0.4m的MMr、NN'相互平行，电阻不计且足够长.电阻/?2=0.1Q的垂点于
4、MM'.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.垂宜于〃施加F=2N的水平恒力，"从静止开始无摩擦地运动，始终与MM'、NM保持良好接触.当亦运动到某处时，框架开始运动.设框架与水平而间最大静摩擦力等于滑动燃擦力，g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ah速度O的大小；(2)从必开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热最0=0.1J,求该过程血位移x的大小.答案：(1)6m/s(2)1.1m【例2】如图9—3—19所示，一・矩形金属框架与水平面成角＜9=37°,宽厶=0.4m,上、下两端各有一个电阻R°=2
5、G,框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框架平而的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆，与框架良好接触，其质量ni=0Akg,o电阻厂=1.00,杆与框架的动摩擦因数“=0.5.杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻产生的热量0o=O.5J(取g=10m/s2,sin37°=0.6,37°=0.8).求：(1)流过局的最大电流；(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；(3)在时间1s内通过〃杆某横截面的最大电荷量.【例题2】如图所示，水平地而上方矩形区域内存在垂直纸而向
6、里的匀强磁场，两个边长n_H相等的单匝闭合正方形线圈I和II,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(I为细导线)、两线圈在距磁场上界而h高处由静止开始口由下落，再进入磁场，最后落到地面.运动过程中，线圈平而始终保持在竖直平面内II下边缘平行于磁场上边界.设线圈【、II落地时的速度大小分别为°、"2,在磁场中运动时产生的热量分别为0、02•不计空气阻力，则()A."02，61<02c.ViQ2B・D.Vi=V2^V[=V2^Q=Qi0产02:XXXXX;:XXXXX；;XXXXX：!xxxxx：IILxxxxxL答案
7、:D///////////////【发散2】如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为厶和2厶的两只闭合线框。和b,以相同的速度从磁感应强度为3的匀强磁场区域屮匀速地拉到磁场外，则下列说法正确的是„:xxX()A.B.C.D.-—口＜1:XXX产生的焦耳热之比为1:41x产生的焦耳热之比为1:11匚_1•xxX通过铜丝某截而的电量之比为1：2通过铜丝某截面的电量之比为1:4三.巩固提升1、如图所示，竖宜放置的两根平行金属导轨Z间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂立并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个
8、装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平而垂直，棒在竖直向LxxxxxL答案:D///////////////【发散2】如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为厶和2厶的两只闭合线框。和b,以相同的速度从磁感应强度为3的匀强磁场区域屮匀速地拉到磁场外，则下列说法正确的是„:xxX()A.B.C.D.-—口＜1:XXX产生的焦耳热之比为1:41x产生的焦耳热之比为1:11匚_1•xxX通过铜丝某截而的电量之比为1：2通过铜丝某截面的电量之比为1:4三.巩固提升1、如图所示，竖宜放置的两根平行金属导轨Z间接有定值电阻R,质量不能忽略的
9、金属棒与两导轨始终保持垂立并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平而垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于()C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量2.如图所示，
