三年高考两年模拟一年冲刺系列之：第13讲+电磁感应中的能量问题

G mg 4LAdg，方向竖直向下

F BI 2L

B2AL

4 ALd2g2

（2）P IR

B2

2

v，方向竖直向下

(3)

I0 当F＝G时，方框达到最大速度，即v＝vm 则：

B2AL

失分陷阱

vm 4LAdg

4 d

g B2

本题物理背景新颖，正确的从中提炼出相关的物理模型是解题的关键，同时要挖掘当F＝G时，方框达到最大速度。 例题5

如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两

导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为

方框下落的最大速度：vm

g

⑵方框下落加速度为时，有：

2gmgAdg

mg IB 2L m， 则：I

24BLB

4 ALd2g22

方框的发热功率：P IR

B2

⑶根据能量守恒定律，有

1

mgh mvt2 I02Rt

2

m2

的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1

的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆A2初始位置相距为S。求： （1）回路内感应电流的最大值； （2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；

（3）当杆A2与杆A1的速度比为1:3时，A2受到的安培力大小。 考点分析

本题涉及动量守恒定律、功能关系及左右手定则。

I0

解得恒定电流I0的表达式：

I0 4 d

g B2

正确答案是：（1）vm