《2025年高考帮高中物理》

题型2 电磁感应中的能量问题
教材帮·读透教材 融会贯通
1. 电磁感应中的能量转化
闭合电路中产生感应电流的过程，是其他形式的能转化为电能的过程. 电磁感应中能量问题的实质是电能的转化问题，桥梁是安培力.
$电磁感应 \to 感应电流 \to 安培力 \begin{cases} 做[1]______，电磁驱动 \to 电能转化为机械能 \\ 做[2]______，电磁阻尼 \to 机械能转化为电能，进而转化为焦耳热或其他形式的能 \end{cases}$
2. 求解焦耳热的三种方法
|焦耳热$Q$的三种求法|焦耳定律：$Q = [3]______$，电流、电阻都不变时适用|
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| |功能关系：$Q = [4]______$，适用于动生型电磁感应情况|
| |能量转化：$Q = [5]______$，任意情况都适用|

答案：

5. [多选] 如图，$MN$和$PQ$是电阻不计的平行金属导轨，其间距为$L$，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为$R$的定值电阻. 平直部分导轨左边区域有宽度为$d$、方向竖直向上、磁感应强度大小为$B$的匀强磁场. 质量为$m$、电阻也为$R$的金属棒从高度为$h$处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止. 已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为$\mu$，重力加速度大小为$g$，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中 （ ）
A. 通过金属棒的最大电流为$\frac{Bd\sqrt{2gh}}{2R}$
B. 通过金属棒的电荷量为$\frac{BdL}{2R}$
C. 克服安培力所做的功为$mgh$
D. 金属棒上产生的焦耳热为$\frac{1}{2}mg(h - \mu d)$

答案： BD