高考物理：电磁感应的综合应用（能量问题、动量问题、杆+导轨模型）高中物理知识点

专题09 电磁感应的综合应用（能量问题、动量问题、杆+导轨模型）

考点分类：考点分类见下表

考点一:  电磁感应中的能量问题

1.能量转化及焦耳热的求法

(1)能量转化

(2)求解焦耳热Q的三种方法

2.解题的一般步骤

(1)确定研究对象(导体棒或回路);

(2)弄清电磁感应过程中,哪些力做功,哪些形式的能量相互转化;

(3)根据功能关系或能量守恒定律列式求解.

3.方法技巧    求解电能应分清两类情况

(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.③利用功能关系求解:若除重力、安培力做功外,还有其他力做功,则其他力做功等于增加的机械能和电能.

考点二　电磁感应中的动量问题

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.

方法技巧  动量在电磁感应中的应用技巧

(1)在电磁感应中,动量定理应用于单杆切割磁感线运动,可求解变力的时间、速度、位移和电荷量.

(2)电磁感应中对于双杆切割磁感线运动,若双杆系统所受合外力为零,运用动量守恒定律结合能量守恒定律可求解与能量有关的问题.

考点三：电磁感应中的“杆+导轨”模型

模型概述

“导轨+杆”模型是电磁感应问题在高考命题中的“基本道具”,也是高考的热点,考查的知识点多,题目的综合性强,物理情景变化空间大,是我们复习中的难点.“导轨+杆”模型又分为“单杆”型和“双杆”型;导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜;杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等;磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等,情景复杂,形式多变

常见类型