1.高考对本部分内容的考查命,大部分以选择题的形式出题,也有部分是计算题。考查内容主要集中在利用电磁感应基本规律分析动态过程。
2.注意要点:电磁感应中的有些题目可以从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律解决。
例1.(2020•全国卷I•21)如图,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行。经过一段时间后( )
A. 金属框的速度大小趋于恒定值
B. 金属框的加速度大小趋于恒定值
C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D. 导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
【答案】BC
【解析】由bc边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒MN受到向右的安培力,做加速运动,bc边受到向左的安培力,向右做加速运动。当MN运动时,金属框的bc边和导体棒MN一起切割磁感线,设导体棒MN和金属框的速度分别为v1、v2,则电路中的电动势E=BL(v2-v1),电流中的电流 ,金属框受到的安培力 ,与运动方向相反,导体棒MN受到的安培力 ,与运动方向相同,设导体棒MN和金属框的质量分别为m1、m2,则对导体棒MN有 ,对金属框有 ,初始速度均为零,则a1从零开始逐渐增加,a2从 开始逐渐减小。当a1=a2时,相对速度 ,大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如图所示。综上可得,金属框的加速度趋于恒定值,安培力也趋于恒定值,BC正确;金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框bc边的距离也会一直增大,AD错误。