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1、热点8电磁感应的综合问题热点分析电磁感应是高考的必考内容,导体棒切割磁感线产生感应电动势一直是高考的热点,结合闭合电路欧姆定律、共点力的平衡及能量守恒进行考查是高考的命题趋势如图,一质量为m,边长为h的正方形金属线框abcd自某一高度静止下落,依次经过两匀强磁场区域,且金属线框bc边的初始位置离磁场B1的上边界的高度为h/4,两磁场的磁感应强度分别为B1和B2,且B12B0,B2B0(B0已知),两磁场的间距为H(H未知,但Hh),线框进入磁场B1时,恰好做匀速运动,速度为v1(v1已知),从磁场B1中穿出后又以v2匀速通过宽度也为h的磁场B2.(1)求v1与v2的比值;(2)写出H与h的关系
2、式;(3)若地面离磁场B2的下边界的高度为h,求金属线框下落到地面所产生的热量(用m、h、g表示)解析(1)金属线框分别进入磁场B1和B2后,做匀速运动,由平衡条件有BIhmg又金属线框切割磁感线,则I联立得v所以.(2)金属线框进入磁场B1前和离开磁场B1后到进入磁场B2前,都是做只在重力作用下的运动,由运动学公式有v2gvv2g(Hh)联立得H.(3)解法一:金属线框从静止开始运动到落地,根据功能关系,损失的机械能等于所产生的热量,则Qmgmv联立得Q4mgh解法二:克服安培力做功等于产生的热量,QBIh4h联立得Q4mgh.答案(1)(2)H(3)Q4mgh在较复杂的电磁感应现象中,经常涉及变力做功的问题,一般应用能量守恒的方法研究,可不必追究变力作用下运动的细节问题;若涉及恒力或恒定加速度,一般应用动力学的观点研究,可以研究运动的细节问题.