专题13.2 电磁感应中的动力学问题、能量问题、动量问题【讲】【教师版】-高考物理一轮复习讲义（新高考）

专题13.2 电磁感应中的动力学问题、能量问题、动量问题【讲】 目录 一 讲核心素养1 二 讲必备知识1 【知识点一】电磁感应中的图像问题1 【知识点二】电磁感应中的平衡和动力学问题6 【知识点三】电磁感应中的动力学和能量问题8 三．讲关键能力11 【能力点一】会正确运用动量定理处理电磁感应中的问题11 【能力点二】会正确运用动量守恒定律处理电磁感应中的问题16 一 讲核心素养 1.物理观念： ①物质观：导体棒、斜面、导线框； ②运动观：匀变速直线运动、非匀变速直线运动； ③相互作用观：重力、弹力、摩擦力、安培力； ④能量观：内能、机械能、电能、焦耳热、动能定理。 2.科学思维：电磁感应规律的理解和应用。 能运用运动学、动力学、恒定电流、电磁感应和能量等知识解决导体棒、导线框的运动与能量、动量转化问题。 二 讲必备知识 【知识点一】电磁感应中的图像问题 电磁感应中常见的图象问题 图象类型 (1)随时间变化的图象，如B­t图象、Φ­t图象、E­t图象、I­t图象 (2)随位移变化的图象，如E­x图象、I­x图象 (所以要先看坐标轴：哪个物理量随哪个物理量变化要弄清) 问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象) (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象) 应用知识 四个规律 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律 六类公式 (1)平均电动势E＝n (2)平动切割电动势E＝Blv (3)转动切割电动势E＝Bl2ω (4)闭合电路欧姆定律I＝ (5)安培力F＝BIl (6)牛顿运动定律的相关公式等 【例1】 (多选)(2021·1月广东学业水平选择考适应性测试，10)如图所示，绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，两相同金属棒a、b垂直导轨放置，其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场，磁场方向竖直向上。现两金属棒分别以初速度2v0和v0同时沿导轨自由运动，先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域，则a棒从进入到离开磁场区域的过程中，电流i随时间t的变化图像可能正确的有( ) 【答案】 AB 【解析】 a棒以初速度2v0先进入磁场区域切割磁感线，产生的感应电流为i0＝，a棒受安培力做变减速直线运动，感应电流i＝也随之减小，即i－t图像的斜率逐渐变小；设当b棒刚进入磁场时a棒的速度为v1，此时的瞬时电流为i1＝；若v1＝v0，即i1＝＝，此时a、b棒产生的感应电动势相等，方向相反，回路中电流为零，不受安培力，两棒均匀速运动离开磁场，故A正确，C错误；若v1