第11章　素养提升4　电磁感应与动量的综合问题-【南方凤凰台】2024高考物理（基础版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第十一章 电磁感应 素养提升4　电磁感应与动量的综合问题 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 电磁感应问题往往涉及牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒、电路的分析和计算等许多方面的物理知识，试题常见的形式是导体棒切割磁感线，产生感应电流，从而使导体棒受到安培力作用．导体棒运动的非匀变速问题一般要用能量守恒和动量守恒定律求解，但当安培力变化，且又涉及位移、速度、电荷量等问题时，用动量定理往往能巧妙解决． 题 型 综 述 南方凤凰台 · 高考一轮复习 5A导学案 物理 (1) 对于两导体棒在平直的光滑导轨上运动的情况，如果两棒所受的外力之和为零，则考虑应用动量守恒定律处理问题． 解 题 策 略 南方凤凰台 · 高考一轮复习 5A导学案 物理 举题悟法 4 1 电磁感应与动量定理的综合 　　如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1∶2，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒单位长度的电阻相同，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右运动距离为s的过程中，AB棒上产生的热量为Q，此时AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法中正确的是(　　) 1 C 举题悟法 举题悟法 举题悟法 类题固法1 1. (2022·南通四模)如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有黑箱．t＝0时刻起电阻为R的导体棒ab以一定的初速度放上导轨向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，不计导轨电阻．则(　　) A. 若黑箱中是电池，棒的最终速度与初速度有关 B. 若黑箱中是线圈，棒做简谐运动 C. 若黑箱中是电阻，棒的速度随位移均匀减小 D. 若黑箱中是电容器，棒的最终速度与初速度无关 C 举题悟法 举题悟法 举题悟法 2. (2023·赣榆中学)如图所示，同一水平面上固定两根间距为L、足够长的平行光滑导轨PQ和MN，QN端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．一个质量为m的导体棒，以平行于导轨的初速度v0开始向左运动，经过位移s停下，棒始终与导轨垂直且接触良好，其他电阻忽略不计．下列说法中错误的是(　　) D 举题悟法 举题悟法 举题悟法 3. 如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线框所在平面的匀强磁场，磁感应强度B＝2.5 T．正方形单匝金属线框在磁场上方 h＝0.45 m处，质量为0.1 kg，边长为0.4 m，总阻值为1 Ω.现将线框由静止释放，下落过程中线框ab边始终与磁场边界平行，ab边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为2 m/s，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则下列说法中错误的是(　　) A. cd边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为9 W B. 匀强磁场区域的高度为0.65 m C. 穿过磁场的过程中线框电阻产生的热量为0.65 J D. 线框通过磁场上边界所用时间为0.3 s C 举题悟法 举题悟法 举题悟法 2 电磁感应与动量守恒定律的综合 两类双杆模型对比 举题悟法 　　　(2022·苏锡常镇调研二)如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，放置在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直．两质量都为m，电阻都为r的导体棒L1、L2垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，L1静止，L2以初速度v0向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场，则(　　) 2 D 举题悟法 举题悟法 类题固法2 1. 如图所示，一质量为2m的足够长的光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab、dc边平行且和长为L的bc边垂直，整个金属框电阻可忽略．一根阻值为R、质量为m的导体棒MN置于金属框上，装置始终处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．现给金属框向右的初速度v0，运动时MN始终与金属框保持良好接触且与bc边平行，则整个运动过程中(　　) C 举题悟法 举题悟法 举题悟法 2. 如图所示，相互平行、相距L的两条金属长导轨固定在同一水平面上，电阻可忽略不计，空间有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.质量均为m、长度均为L、电阻均为R的导体棒甲和乙，可以在长导轨上无摩擦地左右滑动．开始时，甲导体棒具有向左的初速度v，乙导体棒具有向右的初速度2v.求： 举题悟法 (1) 开始时，回路中电流I. 举题悟法 (2) 当一根导体棒速度为零时，另一根导体棒的加速度大小a. 【解析】甲、乙两导体棒在运动过程中，受到的安培力大小相等，加速度大小相等．由于甲棒的初速度较小，所以甲导体棒速度先减小到零，设此时乙导体棒的速度大小为v1，根据动量守恒定律，以乙导体棒