压轴题08 电磁感应现象中的单双棒问题-2023年高考物理压轴题专项训练（全国通用）

压轴题08 电磁感应现象中的单双棒问题 考向一/选择题：电磁感应现象中的单棒问题 考向二/选择题：电磁感应现象中的含容单棒问题 考向三/选择题：电磁感应现象中的双棒棒问题 考向一：电磁感应现象中的单棒问题 模型 规律 阻尼式（导轨光滑） 1、力学关系：； 2、能量关系： 3、动量电量关系：； 电动式（导轨粗糙） 1、力学关系：； 2、动量关系： 3、能量关系： 4、稳定后的能量转化规律： 5、两个极值：（1）最大加速度：v=0时,E反=0,电流、加速度最大。 ；； （2） 最大速度：稳定时，速度最大，电流最小。 发电式（导轨粗糙） 1、力学关系： 2、动量关系： 3、能量关系： 4、稳定后的能量转化规律： 5、两个极值： （1）最大加速度：当v=0时，。 （2）最大速度：当a=0时， 考向二：电磁感应现象中的含容单棒问题 模型 规律 放电式（先接1，后接2。导轨光滑） 1、 电容器充电量： 2、 放电结束时电量： 3、 电容器放电电量： 4、 动量关系：； 5、 功能关系： 无外力充电式（导轨光滑） 达到最终速度时： 1、 电容器两端电压：（v为最终速度） 2、 电容器电量： 3、 动量关系：； 有外力充电式（导轨光滑） 1、 力学关系： 2、 电流大小： 3、 加速度大小： 考向三：电磁感应现象中的双棒棒问题 模型 规律 无外力等距式（导轨光滑） 1、 电流大小： 2、 稳定条件：两棒达到共同速度 3、 动量关系： 4、 能量关系：； 有外力等距式（导轨光滑） 1、 电流大小： 2、 力学关系：；。（任意时刻两棒加速度） 3、 稳定条件：当a2＝a1时，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；两棒匀加速。 4、 稳定时的物理关系： ；；； 无外力不等距式 （导轨光滑） 1、 动量关系：； 2、 稳定条件： 3、 最终速度：； 4、 能量关系： 5、 电量关系： 有外力不等距式 （导轨光滑） F为恒力，则： 1、 稳定条件：，I恒定，两棒做匀加速直线运动 2、 常用关系： 3、 常用结果： 此时回路中电流为：与两棒电阻无关 1．如图所示的平行导轨由水平和倾斜两部分组成，与倾斜导轨衔接处有宽度为d（d未知）的方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场，两导轨的右端接有阻值为R的定值电阻。长度为L（等于导轨间距）、质量为m、电阻为R的导体棒在倾斜导轨上高h处由静止释放，导体棒在整个运动过程中始终与导轨保持良好接触，且始终与导轨垂直，经过一段时间导体棒刚好停在磁场的右边界。一切摩擦可忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．整个运动过程中，电路中的最大电流为 B．整个运动过程中，导体棒上产生的焦耳热为 C． D．整个过程中，流过导体棒某一横截面积的电荷量为 2．光滑平行金属导轨由左侧弧形轨道与右侧水平轨道平滑连接而成，导轨间距均为L，如图所示。左侧轨道上端连接有阻值为R的电阻。水平轨道间有连续相邻、宽均为d的区域I、II、III，区域边界与水平导轨垂直。I、III区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；II区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。金属棒从左侧轨道上某处由静止释放，金属棒最终停在III区域右边界上，金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R。不计金属导轨电阻，金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，则金属棒（　　） A．穿过区域I过程，通过R的电荷量为 B．刚进入区域III时受到的安培力大小为 C．穿过区域I与II过程，R上产生的焦耳热之比为11：25 D．穿过区域I与III过程，克服安培力做功之比为11：1 3．如图甲所示，两根间距的平行光滑金属导轨放置在水平面内，左端与的定值电阻相连。导轨间在坐标轴一侧存在着沿x方向磁感应强度均匀增大的磁场，磁感应强度B与x的关系如图乙所示。在外力F作用下，一质量的金属棒从位置运动到位置的过程中通过电阻R的电流始终恒定为1A。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，、的横坐标分别为、，不计导轨与金属棒电阻，下列说法正确的是（　　） A．从到的过程中，金属杆做减速运动 B．金属杆在处的动能为0.25J C．从到的过程回路中拉力做的功为2.625J D．从到的过程中通过金属棒横截面的电荷量为4C 4．如图，在倾斜固定的粗糙平行导轨上端接入电动势E＝50V、r＝1Ω内阻的电源和滑动变阻器R，导轨的间距d＝1m，倾角。质量m＝2kg的细金属杆ab垂直置于导轨上，整个装置处在垂直轨道平面向下的磁感应强度B＝2T的匀强磁场中图中未画出，导轨与杆的电阻不计。细杆与导轨间的动摩擦因数（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）。sin