第10點電磁感應現象中的能量問題產生和維持感應電流的存在的過程就是其他形式的能量轉化為感應電流電能的過程在電磁感應現象中，認真分析電磁感應過程中的能量轉化，熟練地應用能量守恒定律是求解較復雜的電磁感應問題的常用方法1過程分析(1)電磁感應現象中產生感應電流的過程，實質上是能量的轉化過程(2)電磁感應過程中產生的感應電流在磁場中必定受到安培力的作用，因此，要維持感應電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功此過程中，其他形式的能轉化為電能“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能轉化為電能(3)當感應電流通過用電器時，電能又轉化為其他形式的能安培力做功的過程，是電能轉化為其他形式能的過程安培力做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能2解決此類問題的步驟(1)用法拉第電磁感應定律和楞次定律(包括右手定則)確定感應電動勢的大小和方向(2)畫出等效電路圖，寫出回路中電阻消耗的電功率的表達式(3)分析導體機械能的變化，用能量守恒關系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程，聯立求解說明：在利用能量守恒定律解決電磁感應中的能量問題時，參與轉化的能量的種類一定要考慮周全哪些能量增加，哪些能量減少，要考慮準確，最后根據所滿足的規律列方程分析求解3焦耳熱Q的兩種求解方法Q的兩種求法對點例題1(多選)如圖1所示電路，兩根光滑金屬導軌平行放置在傾角為的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可忽略不計的金屬棒ab質量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用金屬棒沿導軌勻速下滑，則它在下滑高度h的過程中，以下說法正確的是 ()圖1A作用在金屬棒上各力的合力做功為零B重力做的功等于系統產生的電能C金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產生的焦耳熱D金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產生的焦耳熱答案AC解題指導根據動能定理，合力做的功等于動能的增量，故A對；重力做的功等于重力勢能的減少，重力做的功等于克服F所做的功與產生的電能之和，而克服安培力做的功等于電阻R上產生的焦耳熱，所以B、D錯，C對對點例題2如圖2甲所示，足夠長的光滑平行導軌MN、PQ傾斜放置，兩導軌間距離為L1.0m，導軌平面與水平面間的夾角為30，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的M、P兩端連接阻值為R3.0的電阻，金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質量m0.20kg，電阻r0.50，重物的質量M0.60kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑的距離與時間的關系圖象如圖乙所示，不計導軌電阻，g10m/s2.求：圖2(1)磁感應強度B的大??；(2)在0.6s內通過電阻R的電量；(3)在0.6s內電阻R產生的熱量答案(1)T(2)C(3)1.8J解題指導(1)由圖乙得ab棒勻速運動的速度v3.5m/s感應電動勢EBLv，感應電流I棒所受安培力FBIL棒ab勻速時，棒受力平衡，mgsin30Mg解得BT.(2)由圖乙得，在0.6s內ab棒上滑的距離s1.40m，通過電阻R的電量qC.(3)設0.6s內整個回路產生的熱量為Q，由能量守恒定律得MgsmgssinQ(Mm)v2，解得：Q2.1J電阻R產生的熱量QRQ1.8J.1.(多選)兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻將質量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖3所示除電阻R外其余電阻不計現將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放則 ()圖3A金屬棒的動能、重力勢能與彈簧的彈性勢能的總和保持不變B金屬棒最后將靜止，靜止時彈簧伸長量為C金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為FD金屬棒最后將靜止，電阻R上產生的總熱量為mg答案BC2如圖4所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導軌長s1.15m，兩導軌間距L0.75m，導軌傾角為30，導軌上端ab接一阻值R1.5的電阻，磁感應強度B0.8T的勻強磁場垂直軌道平面向上阻值r0.5、質量m0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產生的焦耳熱Qr0.1J(取g10m/s2)求：圖4(1)金屬棒在此過程中克服安培力做的功W安；(2)金屬棒下滑速度v2m/s時的加速度a的大?。?3)為求金屬棒下滑的最大速度vm的大小，有同學解答如下：由動能定理，WGW安mv，.由此所得結果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答答案(1)0.4J(2)3.2m/s2(3)見解析解析(1)下滑過程中克服安培力做的功即為電路中產生的總焦耳熱，由于R3r，因此QR3Qr0.3 J所以W安QQRQr0.4 J(2)金屬棒下滑時受重力和安培力F安BILv由牛頓第二定律得mgsin 30vma所以agsin 30v10 m/s23.2 m/s2(3)此解法正確金屬棒下滑時受重力和安培力作用，滿足mgsin 30vma上式表明，加