关于电磁感应的几个基本问题

高中物理电磁感应问题解析电磁感应是高中物理中的一个重要内容，也是考试中的热点考点之一。

在解决电磁感应问题时，我们需要掌握一些基本原理和解题技巧。

本文将通过具体题目的举例，来说明电磁感应问题的解析方法和考点，并给出一些解题技巧，以帮助高中学生顺利解决这类问题。

1. 线圈中的感应电动势问题：一个半径为R的圆形线圈，匀速通过一个磁感应强度为B的磁场，线圈的面积为S。

求线圈中感应电动势的大小。

解析：根据电磁感应的基本原理，当一个线圈通过磁场时，线圈中会产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。

在这个问题中，磁感应强度不变，所以感应电动势的大小只与线圈的面积有关。

解题技巧：对于线圈中的感应电动势问题，我们只需要关注线圈的面积和磁感应强度的关系。

在计算时，可以将线圈的面积和磁感应强度代入感应电动势的公式中，直接计算出结果。

2. 导体中的感应电流问题：一个导体棒以速度v与一个磁感应强度为B的磁场垂直运动，求导体中感应电流的大小。

解析：当一个导体棒在磁场中运动时，磁场会对导体中的自由电子产生作用力，从而导致电子在导体内部产生漂移，形成感应电流。

根据洛伦兹力的方向，可以确定感应电流的方向。

解题技巧：对于导体中的感应电流问题，需要注意洛伦兹力的方向和感应电流的方向。

当导体棒以速度v与磁场垂直运动时，洛伦兹力的方向与速度和磁场的方向都有关。

可以通过右手定则来确定洛伦兹力的方向，从而确定感应电流的方向。

3. 电磁感应中的能量转化问题：一个半径为r的圆形线圈以角速度ω绕垂直于平面的轴旋转，磁感应强度为B，求线圈中感应电动势的大小。

解析：当一个线圈以角速度ω旋转时，线圈中会产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。

在这个问题中，磁感应强度不变，所以感应电动势的大小只与线圈的角速度有关。

解题技巧：对于线圈中的感应电动势问题，我们只需要关注线圈的角速度和磁感应强度的关系。

高三复习中的电磁感应问题中的基本十问在高考试题中电磁感应问题是一个非常重要的知识点，考查频率很高，题目的难度有难有易，但是可联系到的知识却很繁杂，很多学生在复习的的时候抓不住头绪，无法形成完整的知识链，难以解决电磁感应背景的综合题，笔者尝试以一道基本例题，循序提问，帮助学生熟悉电磁感应问题的知识点，进而形成较为完整的知识链。

如图所示竖直放置的两平行导轨电阻不计，导轨间距为L ，放置在水平方向的匀强磁场当中，磁感应强度为B ，导轨间连接电阻的阻值为R ，一根光滑的质量为m,电阻为r 的导体棒水平放置在导轨上，把导体棒由静止开始释放，当导体棒下落高度为h 时导体棒达到最大速度。

㈠判断流过导体棒的电流方向，和导体棒左右两端电势的高低？㈡求导体棒的最大加速度？求导体棒的最大速度？ ㈢求当导体棒的速度为v 时导体棒所受安培力的功率？㈣求当导体棒的速度为v 时，整个回路的电功率？㈤当导体棒达到最大速度时，求导体棒两端的电压？㈥求导体棒达到最大速度的过程中，安培力所做的功？回路中产生的总的热量以及R,导体棒上分别产生的热量？㈦求导体棒达到最大速度的过程中，求通过导体棒横截面的电量h是多少？㈧求导体棒下落高度h所用的时间？㈨求流过导体棒的平均电流是多少？㈩求流过导体棒的电流的有效值是多少？解答和分析㈠考查右手定则和楞次定律，和解决电磁感应问题的第一步，判断那一部分电路充当电源，那一部分是外电路。

㈡㈤路欧姆定律。

a=(G-F)/m ①F=BIL ②E=BLv ③I=E/(R+r) ④整理可得a=(mg-B2L2v)/m由初速度为零可得，导体棒将做初速度为零加速度减小的加速运动，当初速度是零时加速度最大为g，加速度为零时速度最大。

V= mg/ B2L2 ⑤此时导体棒两端的电压u=E-Ir㈢㈣考查瞬时功率的基本公式和简单应用，安培力的功率p1=Fv p1= B2L2v2/(R+r)回路中的电功率p2=EI p2= B2L2v2/(R+r)可获取在动生问题中回路中的电功率和安培力的功率恒等的结论㈥考查动能定理和能量守恒的使用以导体棒为研究对象，使用动能定理W重+W安=mv2/2 结合V= mg/ B2L2 ⑤可得W安= m3g2/ (2B4L4)-mgh以整个回路为研究对象，由能量守恒可得，导体棒减小的重力势能，变为回路中生成的热和导体棒的动能。

专题：电磁感应中的六大问题一．电磁感应中的杆和导轨问题： 1．阻尼式单棒：例1. AB 杆受一冲量作用后以初速度 v 0=4m/s ，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。

AB 的质量为m =5g ，导轨宽为L =0.4m ，电阻为R =2Ω，其余的电阻不计，磁感强度B =0.5T ，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q =10－2C ，求：上述过程中 (g 取10m/s2)(1)AB 杆运动的距离； (2)AB 杆运动的时间；(3)当杆速度为2m/s 时其加速度为多大？例2.如图，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面。

开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。

在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持恒定。

导体棒一直在磁场中运动。

若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

2．发电式单棒：例1 如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置，导轨间距离为L ，电阻不计。

在导轨上端并接2个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。

整个系统置于均强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。

现将一质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。

金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光。

重力加速度为g 。

求：（1）磁感应强度的大小； （2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

例2.质量m,长度为L ，电阻为R 的金属棒ab ，接在竖直放置的“门”型金属框架上组成闭合回路，框架置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，棒ab 在框架上滑动始终保持水平，所受摩擦力为f ，框架电阻不计，当棒ab 从静止下滑，达到稳定速度时，电路的电功率是多少？二．电磁感应中的电荷量问题： 1.利用法拉第电磁感应定律求解: 由闭合电路欧姆定律得E I R r =+，根据法拉第电磁感应定律得E nt∆Φ=∆，所以E q I t t n t n R r R r t R r ∆Φ∆Φ=∆=∆=∆=++∆+（）（） 。

一、电磁感应中常见问题（一）、产生感应电流与产生感应电动势的条件因果关系不明确尽管学生初中对产生感应电流的条件——切割磁感线印象较深，但通过实验和练习对产生感应电流的条件——与产生感应电动势的条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 , 闭合导体回路中就有感应电流产生还是能接受。

但是往往误认为回路没有感应电流就没有感应电动势。

我们知道闭合电路中产生了感应电流，那么就必定存在了对应的电动势，但电路中没有电源，电动势是哪来的呢？引导学生思考是线圈感应出来了电动势，线圈相当与电源，把感应出来的电动势称为感应电动势。

断开电路时，电路中的电流消失，但路端电压（即感应电动势）仍然存在，所以感应电动势的有无，与电路的通断，电路的电阻无关，完全取决于电路的磁通量的变化情况。

所以“感应电动势”比“感应电流”更能反映电磁感应的本质意义。

（二）、二次电磁感应问题1 . 二次电磁感应问题综合程度高，学生做题无从下手。

不明确研究那个回路 ? 找不出回路的磁通量变化的原因？例、当金属棒 a 在处于磁场中的金属轨道上运动时，金属线圈 b 向右摆动，则金属棒a ( BC )A ．向左匀速运动B ．向右减速运动C ．向左减速运动D ．向右加速运动解析：根据楞次定律可知穿过线圈的磁通量在减少，可见金属棒 a 向左减速运动或向右减速运动。

2 . 不会具体应用左、右手定则例、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ 、 MN ，当 PQ 在外力作用下运动时， MN 在磁场力的作用下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是（ BC ）A ．向右加速运动B ．向左加速运动C ．向右减速运动D ．向左减速运动解析：分析该类问题，首先要明确 PQ 运动是引起 MN 运动的原因，然后根据楞次定律和左手定则判断。

由右手定则 PQ 向右加速运动，穿过的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断 MN 向左运动，故 A 错。

若 PQ 向左加速运动，情况正好和 A 相反，故B 对。

电磁感应实验中的常见问题解答与技巧总结电磁感应是一门重要的物理学概念，它在日常生活和科学研究中都起着重要作用。

在进行电磁感应实验时，我们常常会遇到一些问题和困惑。

本文将针对电磁感应实验中的常见问题进行解答，并总结一些实验技巧，以帮助读者更好地理解和实施电磁感应实验。

一、实验设备和材料选择问题在进行电磁感应实验之前，选择合适的实验设备和材料是十分重要的。

有以下几个方面需要注意：1. 电源选择：根据实验需求，选择适当的直流电源或交流电源。

对于较小的实验，可以选择直流电源，而对于较大的实验，交流电源可能更为合适。

2. 导线材料选择：实验中的导线材料应具备良好的导电性和机械性能。

一般而言，铜导线是常用的选择，因其导电性能好且相对廉价。

3. 磁场产生装置选择：磁场产生装置可以选择电磁铁、永磁体等。

对于需要可变磁场的实验，电磁铁可能更为合适；而对于需要恒定磁场的实验，则可以选择永磁体。

二、实验操作问题解答实验操作是电磁感应实验的关键，下面解答一些常见的操作问题：1. 螺线管的选择和安装：螺线管是用于检测电磁感应的重要装置。

在实验中需要根据需求选择合适的螺线管，并正确安装。

一般而言，螺线管的匝数越多，检测效果越好。

2. 探头的选择和放置：在实验过程中，需要将探头与待测电路相连。

探头的选择应根据实验需求来确定，一般可选用剪短的导线头。

在接触探头时，应确保良好的接触，避免电路接触不良引起误差。

3. 测量仪器的使用：在电磁感应实验中，测量仪器的使用非常重要。

例如使用万用表测量电压、电流等。

在使用过程中，应正确选择量程，并注意保持仪器的精准度。

三、实验结果分析问题解答实验结果的分析是电磁感应实验的关键步骤，以下是一些实验结果分析的问题解答：1. 反向电动势问题：在实验中，有时会观察到电动势与预期方向相反的情况。

这可能是由于磁场方向、导线方向等因素引起的。

在分析实验结果时，应仔细考虑这些因素，以准确判断电动势的方向。

2. 电动势大小问题：电动势的大小与导线长度、磁场强度、运动速度等因素有关。

“电磁感应”六类常考问题解析电磁感应是高中物理电磁学部分的重点内容之一, 也是高考重点考查的内容之一, 每年必考. 在这一知识模块中, 考查频率较高的知识点是感应电流的产生条件、方向判定和导体棒切割磁感线产生感应电动势大小的计算. 其中感应电流(或感应电动势随时间变化的图象问题、电磁感应现象与电场、电路、力和运动、能量等知识相联系的综合问题是近几年高考的热点问题. 分析近五年高考试题, 虽是管中窥豹, 但可略见一斑, 归纳起来, 涉及“电磁感应”考点有六类常考问题, 以下作一解析.一、应用楞次定律判定感应电流方向问题楞次定律的内容是“感应电流具有这样的方向, 即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，定律中没有直接陈述感应电流的方向, 只是描述出感应电流磁场的作用总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化, 因此, 在应用楞次定律解题时, 首先要明确原磁场的方向, 由“阻碍”根据楞次定律得出感应电流的磁场方向, 再由安培定则来确定感应电流的方向. 楞次定律的理解关键在于对“阻碍”二字含义的理解, “阻碍”不等于“阻止”. 针对产生感应电流方式的不同, 可将楞次定律中的“阻碍”二字含义理解推广为下列几种表述:(1 就穿过闭合线圈中磁通量而言, 总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量的变化. 即当原磁通量增加时, 感应电流的磁场就与原磁场方向相反；当原磁通量减少时, 感应电流的磁场就与原磁场方向相同, 简称口诀“增反减同”.(2 就导体（或磁体）的相对运动而言, 阻碍所有的相对运动, 简称口诀:“来拒去留”. 从运动的效果上看, 也可以形象地表达为“敌”进“我”退, “敌”逃“我”追.(3 就闭合电路的面积改变而言, 致使电路的面积有收缩或扩张的趋势, 收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化. 若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一个方向, 则磁通量增大时, 面积有收缩趋势；磁通量减少时, 面积有增大趋势, 简称口诀“增缩减扩”.(4 就电流变化而言, 感应电流阻碍原电流的变化. 若原电流增大, 则感应电流方向与原电流方向相反；若原电流减小, 则感应电流的方向与原电流方向相同, 简称口诀“增反减同”. 在解决一些具体问题时, 有时应用推广表达式解题比用楞次定律本身直接解题要方便、简捷得多.例1 （2005全国卷Ⅲ, 16）如图1所示, 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁, 磁铁的N 极朝下. 当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）Ａ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同, 磁铁与线圈相互吸引Ｂ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同, 磁铁与线圈相互排斥Ｃ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反, 磁铁与线圈相互吸引Ｄ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反, 磁铁与线圈相互排斥解析当磁铁的N 极向下运动时, 穿过闭合线圈的磁通量向下且增大, 由上述楞次定律的推论(1 可知, 线圈中感应电流的磁场方向向上,线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同；当磁铁向下运动时, 闭合线圈中产生感应电流,闭合线圈也就成为一个磁体, 它要阻碍条形磁铁的运动, 由上述楞次定律的推论(2 可知, 闭合线圈要阻碍条形磁铁向下运动, 即磁铁与线圈相互排斥. 故选项Ｂ正确.二、电磁感应中的图象问题图象问题是一种半定量分析, 电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Ф、感应电动势ε和感应电流i 随时间t 变化的图象, 即B -t 图象、Ф-t 图象、ε-t 图象、i -t 图象. 此外, 还涉及感应电动势ε和感应电流i 随线圈位移x 变化的图象, 即ε-x 图象和i -x 图象. 这些图象问题大体上可分为两类: (1 由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(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. 不管是何种类型图象问题, 都需要考生有较高的审题能力、理解能力, 对电磁感应的过程分析和判断能力；并且, 要注意初始状态及正方向的选取, 并结合右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律去分析解决问题.例2 （2007全国卷Ⅰ, 21）如图2所示, LOO /L /为一折线, 它所形成的两个角∠LOO / 和∠OO /L / 均为450．折线的右边有一匀强磁场, 其方向垂直于纸面向里.边长为l 的正方形导线框沿垂直于OO /的方向以速度v 做匀速直线运动在t = 0时刻恰好位于图中所示位置. 方向, 在图3中能够正确表示电流—时间（I －t ）关系的是(时间以l /v 单位）（）解析四个特殊位置, 如图4所示. 由于导线框做匀速直线运动, 所以由位置Ⅰ→Ⅱ、Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→Ⅳ过程所花时间相等, 均为l /v . 由图4可以看出, 在第１个l /v 的时间内, 穿过导线框的磁通量逐渐增大, 切割的有效长度在均匀增大, 因而导线框中的电流在均匀增大, 由楞次定律可判定, 导线框中产生的电流方向为逆时针(即电流为正值；在第2个和第3个l /v 的时间里, 穿过导线框的磁通量一直减少, 由楞次定律可判定, 导线框中产生的电流方向为顺时针(即电流为负值, 在这两段时间内, 导线框切割的有效长度先均匀增加后均匀减小, 因而导线框中的电流先均匀增大后均匀减小, 故选项D 正确.三、电磁感应与电场、电路知识的综合应用问题在电磁感应中, 导体棒切割磁感线或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势, 该导体棒或回路就相当于电源. 若将产生感应电动势的导体或回路接上电容器, 可使电容器充、放电. 充电后的电容器两板间存在电场；若将产生感应电动势的导体或回路接上电阻或用电器, 就构成完整的供电电路. 这就使得电磁感应与电场、电路知识相结合成为一类综合应用问题. 解决这类问题的关键是(1找准电源, 正确判断感应电动势的方向, 即电源的正负极；(2分析清楚哪部分是内电路(产生感应电动势的导体或磁通量发生变化的那部分回路当做电源内电路处理, 哪部分是外电路, 并画出等效电路图；(3 根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小, 利用串并联电路的性质、闭合(部分电路的欧姆定律计算电流、电压等物理量, 再结合带电粒子在电场中静止、加速及偏转的有关规律求解问题.例3 如图5所示, 光滑的平行导轨P 、Q 间距m 0. 1=l , 处在同一竖直面内, 导轨的左端接有如图所示的电路, 其中水平放置的电容器两极板相距 mm 10=d , 定值电阻Ω==831R R , Ω=22R , 导轨的电阻不计. 磁感强度T 4. 0=B 的匀强磁场垂直穿过导轨面. 当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动(开关S 断开时, 电容器两极板之间质量m =1×10-14㎏、带电量q C =-⨯-11015的微粒恰好静止不动；当S 闭合时, 微粒以加速度2m/s7=a 向下做匀加速运动，取2m/s10=g . 求：(1金属棒ab 运动的速度多大？电阻多大？ (2S 闭合后, 使金属棒ab 做匀速运动的外力的功率多大？解析金属棒ab 沿导轨运动切割磁感线, ab 棒相当于电源画出等效电路图如图6所示.R R(1带电微粒在电容器两极间静止时, 受向上的电场力和向下的重力作用而平衡, 因而有mg q U d =1, 由此可求得电容器板间电压 V 0. 11001. 010*******=⨯⨯==--q mgd U . 因微粒带负电, 可知上板电势高.由于S 断开, R 1与R 2的电压和等于电容器两端电压U 1, R 3上无电流通过，可知电路中的感应电流即通过R 1、R 2的电流强度为 A R R U I 1. 02111=+= 根据闭合电路的知识, 可知ab 切割磁感线运动产生的感应电动势为r I U E 11+= ① S 闭合时, 带电粒子向下做匀加速运动, 运动方程为 mg qU d ma -=2 S 闭合时, 电容器两板间电压为 (V 3. 02=-=q d a g m U 这时电路的感应电流为 A R U I 15. 0222== 根据闭合电路的知识, 可列方程⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=r R R R R R I E 131312 ②联立①、②式并代入数据得 E V r==122. ，Ω由E BLv =可得m/s3==BLE v 即ab 匀速运动的速度m/s3=v ，电阻Ω=2r . (2S 闭合时, 通过ab 的电流I A 2015=. , ab 所受安培力为F BI L N 22006==. ；ab 以速度v m s =3/做匀速运动, 所受外力F 必与磁场力F 2等大, 反向, 即F N =006. , 方向向右(与v 相同, 所以外力F 的功率为W 18. 0306. 0=⨯=⋅=v F P四、电磁感应与力学知识的综合应用问题电磁感应中产生感应电流的导体棒在磁场中将会受到安培力的作用, 因此, 电磁感应问题中往往涉及到力和运动等方面的力学知识, 成为一类电磁感应与力学知识综合应用问题. 在解决这类问题时, 不仅要用电磁学中的有关规律, 如楞次定律, 法拉第电磁感应定律, 左、右手定则, 安培力的计算公式等, 还要用到力学中的有关规律, 如牛顿运动定律, 动量定理, 动能定理, 动量守恒定律等, 要将这两部分知识综合起来应用. 做好受力分析和运动过程分析是解决这类问题的关键.例4 （2003新课程, 25）如图7所示, 两根平行的金属导轨, 固定在同一水平面上, 磁感应强度为B =0.50T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直, 导轨的电阻很小, 可不计. 导轨间的距离l =0.20m . 两根质量均为m =0.10kg 的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动, 滑动过程中与导轨保持垂直, 每根金属杆的为电阻R =0.50Ω, 在t =0时刻, 两杆都处于静止状态. 现有一与导轨平行, 大小为0.20N 的外力F 作用于金属杆甲上, 使金属杆在导轨上滑动. 经过t =0.5s , 金属杆甲的加速度a =1.37m/s2, 问此时两金属杆的速度各为多少？解析设任一时刻t 两金属杆甲、乙之间的距离为x , 速度分别为v 1和v 2, 经过很短的时间△t (△t →0, 杆甲移动距离v 1△t , 杆乙移动距离v 2△t , 回路面积改变t l v v lx l t v t v x S ∆-=-⨯∆+∆-=∆ (] [(2112由法拉第电磁感应定律, 回路中的感应电动势t S B E ∆∆= ,回路中的电流 R E I 2=由牛顿第二定律得杆甲的动力学方程 ma BlI F =- 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等, 方向相反所以, 两杆的动量改变量等于外力F 的冲量, 即 0 (21-+=⋅mv mv t F乙甲联立以上各式并代入数据解得 m/s15. 8](2[21221=-+⋅=ma F lB R m t F v m/s85. 1](2[21222=--⋅=ma F lB R m t F v 五、电磁感应中的能量转化和守恒问题在电磁感应现象中, 当导体棒做切割磁感线运动或通过线圈的磁通量发生变化时，在电路中就可产生感应电流, 实现了由其他形式的能量转化为电能. 由于机械运动而产生感应电流时, 外力要克服感应电流产生的“阻碍”作用而做功, 感应电流的电能是由外界机械能转化或外力做功而来的；无机械运动而产生感应电流时, 感应电流的电能是由产生变化磁场的电路中的电能转化而来的. 总之, 产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程.当感应电流通过用电器时, 电能又转化为其他形式的能量, 这个过程就是安培力做功的过程. 安培力做多少功, 就有多少电能转化为其他形式的能.电磁感应现象的实质是不同形式能量转化为电能的过程, 在电磁感应现象中, 能量是守恒的. 楞次定律、法拉第电磁感应定律与能量守恒定律是相符合的. 认真分析电磁感应过程中的能量转化, 应用能量转化和守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题常用的简便方法. 因为用能量转化和守恒观点解决电磁感应问题, 只需要从全过程考虑, 不涉及电流产生过程的具体的细节. 处理问题时重在分析导体棒机械能的变化, 寻找用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.例5 （2004年全国卷Ⅱ, 24）图8中a 1b 1c 1d 1和a 2b 2c 2d 2为在同一竖直平面内的金属导轨, 处在磁感应强度为B 的匀强磁场中, 磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面向里. 导轨的a 1b 1段与a 2b 2段是竖直的, 距离为l 1 ；c 1d 1段与c 2d 2段也是竖直的, 距离为l 2 . x 1y 1与x 2y 2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆, 质量分别为m 1和m 2 , 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触. 两杆与导轨构成的回路的总电阻为R . F 为作用于金属杆x 1y 1上的竖直向上的恒力. 已知两杆运动到图示位置时, 已匀速向上运动, 求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率. 解析若从力和运动的角度来分析, 这是一道求解过程较为复杂的力电综合问题, 抓住运动特点、突破受力分析是解题的关键. 但若从功和能的角度来分析, 问题就比较简单. 因为当两杆向上匀速运动时, m 1和m 2的动能不变. 恒力F 做功, 把其它形式的能最终转化为m 1、m 2的重力势能和回路电阻上的焦耳热.根据能量转化与守恒定律, m 1、m 2的动能不变, F 的机械功率等于m 1、m 2的重力功率加上回路电阻上的热功率, 即 R I v g m m v F ⋅+⋅+=⋅221 ( ①回路中感应电流的大小为 R v l l B I (12-= ②由①②两式解得 R l l B g m m F v ⋅-+-=212221 ( ( 所以, 作用于两杆的重力的功率大小为gR m m l l B g m m F v g m m P (( ( (2121222121+⋅-+-=⋅+= 回路电阻上的热功率为R l l B g m m F v g m m v F R I Q ⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=⋅+-⋅=⋅=21221212 ( ( ( 六、电磁感应知识在生活、生产和科技中的应用问题电磁感应知识与我们的生活、生产和科技联系非常紧密, 从能源角度看, 电气化时代的核心发电机、变压器等设备使电磁感应知识在生产和生活中得到广泛的应用；从信息产业的迅猛发展来看,Inter 网络、电脑、通讯等设备也都和电磁感应知识密切联系. 这类问题立意高而落点低, 用于考查考生的知识迁移能力, 要求考生会从分析复杂的“纯物理”过程变为更强调通过对实际情境分析, 建立物理模型, 综合运用电磁感应知识解决问题. 解决这类问题的关键是要善于挖掘出实际问题的本质内涵, 进行模型化处理.例6 （2001上海, 6）如图9所示是一种延时开关, 当S 1闭合时, 电磁铁F 将衔铁D 吸下, C 线路接通, 当S 1断开时, 由于电磁感应作用, D 将延迟一段时间才被释放, 则（）A . 由于A 线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D 的作用B . 由于B 线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D 的作用C . 如果断开B 线圈的电键S 2, 无延时作用D . 如果断开B 线圈的电键S 2, 延时将变长解析若S 2合上, 当S 1正常接通时, 线圈A 中有电流, 电磁铁的磁性来源于线圈A 中电流形成的磁场. 这时, 线圈B 中无电流. 当S 1断开时, 线圈A 中电流形成的磁场即刻消失, 因而穿过线圈B 的磁通量发生变化, 线圈B 与电键S 2形成一个闭合回路,从而线圈B 中有感应电流产生, 感应电流激发磁场, 这时电磁铁的磁性由线圈B 产生, 即F 仍然继续吸引D . 可见, 延时作用是由于线圈B 产生的. 如果断开与B线圈连接的电键S 2, 则在S 1断开时虽然穿过线圈B 的磁通量发生变化, 但无闭合回路, 线圈B 中无感应电流产生, 因而无延时作用. 故选项B 、C 正确.。