1、电磁感应习题分类解析山东 陈娜电磁感应是高中物理中的一个重要知识点，常见电磁感应与电路知识、力学知识组成综合性习题，下面我们对这类综合题进行分类解析一、平衡类解决平衡类问题的基本方法是：确定研究对象；进行受力分析；根据平衡条件建立方程；结合电磁感应规律求解具体问题例 1 如图 1 所示，线圈每边长 l0.20，线圈质量 10.10、电阻0.10，砝码质量 20.14线圈上方的匀强磁场磁感强度0.5，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为l0.20砝码从某一位置下降，使边进入磁场开始做匀速运动求线圈做匀速运动的速度 解析：该题的研究对象为线圈，线圈在匀速上升时受到的安培力安、绳子的拉力和重力1相
2、互平衡，即 安 1 砝码受力也平衡： 2 线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流l， 因此线圈受到向下的安培力 安 l 联解式得（ 2 1） 2 2代入数据解得：4（）二、加速类解决加速类问题的基本方法是：确定研究对象（一般为在磁场中做切割磁感线运动的导体）；根据牛顿运动定律和运动学公式分析导体在磁场中的受力与运动情况如果导体在磁场中受的磁场力变化了，从而引起合外力的变化，导致导体的加速度、速度等发生变化，进而又引起感应电流、磁场力、合外力的变化，最终可能使导体达到稳定状态 例 2 如图 2 所示，、是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间距离为，导轨平面与水平面的夹角为 在整个导轨平面内都有垂
3、直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为在导轨的、端连接一个阻值为的电阻一根垂直于导轨放置的金属棒，质量为，从静止开始沿导轨下滑求棒的最大速度（已知和导轨间的动摩擦因数为 ，导轨和金属棒的电阻不计） 解析：本题的研究对象为棒，画出棒的平面受力图，如图 3棒所受安培力沿斜面向上，大小为22，则棒下滑的加速度（）棒由静止开始下滑，速度不断增大，安培力也增大，加速度减小当0 时达到稳定状态，此后棒做匀速运动，速度达最大（ 2 2）0解得棒的最大速度 （） 2 2三、能量类电磁感应过程也是能的转化和守恒的过程，分析电磁感应中能的转化和守恒情况是解决能量类问题的关键如例 2，也可以用能量关系去解当棒达
4、到最大速度后，以该速度做匀速运动，棒所受重力做功的功率等于克服摩擦力做功的功率与电阻上产生的热功率之和，由此可列方程： （ ） 2也可解得： （） 2 2例 3 电阻为的矩形导线框，边长、质量为，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为，如图 4若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是 （不考虑空气阻力）解析：线框以恒定速度通过磁场，动能不变，重力势能减少，减少的重力势能转化为线框内产生的焦耳热根据能的转化与守恒定律得：22四、图象类在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对回路的作用力随时间的变化规律，也可用图象直观地表示出来解决图象
5、类问题的关键是分析磁通量的变化是否均匀，从而判断感应电动势（电流）或安培力的大小是否恒定，然后运用楞次定律或左手定则判断它们的方向例 4 如图 5，是一边长为的正方形线框，电阻为现维持线框以恒定的速度沿轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域取逆时针方向为电流正方向，线框从图示位置开始运动，则线框中产生的感应电流随时间变化的图线是图 6 中的： 解析：由于线框进入和穿出磁场时，线框内磁通量均匀变化，因此在线框中产生的感应电流大小不变根据楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流的方向与规定的正方向相同，穿出磁场时感应电流的方向与规定的正方向相反，因此应选若将例 4 改为：以轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力随时间的变化图线为图 7 中的： 同理可分析得正确答案应选
