第10章 专题突破8 动力学、动量和能量观点在电磁感应中的应用-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（人教版 老教材 老高考）

专题突破8　动力学、动量和能量观点在电磁感应中的应用 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 1．导体棒的动力学分析 电磁感应现象中产生的感应电流在磁场中受到安培力的作用，从而影响导体棒(或线圈)的受力情况和运动情况。 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 2．两种状态及处理方法 状态 特征 处理方法 平衡态 加速度为零 根据平衡条件列式分析 非平 衡态 加速度不为零 根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 3.力学对象和电学对象的相互关系 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 角度1　“导体棒”切割的动力学问题 典例1　如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角θ＝30°，两导轨之间的距离L＝1 m，两导轨M、P之间接入阻值R＝0.2 Ω的电阻，导轨电阻不计，在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ，磁感应强度B0＝1 T，磁场的宽度x1＝1 m；在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ， 磁感应强度B1＝0.5 T。一个质量m＝1 kg 的金属棒垂直放 在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝ 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 0.2 Ω，若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时又达到稳定状态，cd与ef之间的距离x2＝8 m。(g取10 m/s2)求： 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 (1)金属棒在磁场Ⅰ运动的速度大小； [答案]　(1)2 m/s　 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 (2)金属棒滑过cd位置时的加速度大小； [答案]　(2)3.75 m/s2　 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 (3)金属棒在磁场Ⅱ中达到稳定状态时的速度大小。 [答案]　(3)8 m/s 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 角度2　“导体框”切割的动力学问题 典例2　(多选)(2021·全国甲卷)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知 下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。 在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现 的是(　　) 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 A．甲和乙都加速运动 B．甲和乙都减速运动 C．甲加速运动，乙减速运动 D．甲减速运动，乙加速运动 [答案]　AB 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 规律总结 “四步法”分析电磁感应中的动力学问题 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 1．(多选)(2022·湖南卷)如图所示，间距L＝1 m的U形金属导轨，一端接有0.1 Ω 的定值电阻R，固定在高h＝0.8 m的绝缘水平桌面上。质量均为0.1 kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为0.1 Ω，与导轨间的动摩擦因数均为0.1(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，导体 棒a距离导轨最右端1.74 m。整个空间存在竖 直向下的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 度大小为 0.1 T。用F＝0.5 N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去F，导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取10 m/s2，不计空气阻力，不计其他电阻。下列说法正确的是(　　) A．导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为0.6 m B．导体棒a离开导轨至落地前，其感应电动势不变 C．导体棒a在导轨上运动的过程中，导体棒b有向右运动的趋势 D．导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.58 C BD 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 1 一轮· 物理 高频热点 分类突破 课时作业 巩固提升 2.(多选)(2020·全国Ⅰ卷)如图所示，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