(配套课件)第十章 专题突破十二 电磁感应中的动力学、能量和动量问题-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

专题突破十二　电磁感应中的动力学、能量和动量问题 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1．两种状态及处理方法 精讲导学——深化认知 考点一　电磁感应中的动力学问题(能力考点) 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 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 2.力学对象和电学对象的相互关系 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 如图甲所示，相距L＝1 m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角θ＝37°，导轨电阻不计，质量m＝1 kg、接入电路电阻为r＝0.5 Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，导轨的PM两端接在外电路上，定值电阻阻值R＝1.5 Ω，电容器的电容C＝ 0.5 F，电容器的耐压值足够大，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，在开关S1闭合、S2断开的状态下将导体棒ab由静止释放，导体棒的v-t图像如图乙所示， sin 37°＝0.6，取重力加速度g＝10 m/s2。 例 1 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 (1)求磁场的磁感应强度大小B； (2)在开关S1闭合、S2断开的状态下，当导体棒下滑的距离x＝5 m时，定值电阻产生的焦耳热为21 J，此时导体棒的速度与加速度分别是多大？ (3)现在开关S1断开、S2闭合的状态下，由静止释放导体棒，求经过t＝2 s时导体棒的速度大小。 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 表明导体棒ab下滑过程中加速度不变，导体棒做匀加速直线运动，t＝2 s时导体棒的速度大小 v2＝a2t＝4 m/s。 答案：(1)2 T　(2)2 m/s　2 m/s2　(3)4 m/s 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题 题后反思 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 对点训练——提升能力 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 A.金属杆中感应电流方向为a指向b B.金属杆所受的安培力沿轨道向下 C.定值电阻的阻值为1 Ω D.金属杆的质量为1 kg 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 2．(“单棒＋电容器”模型)(2021·河北卷)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ，一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是(　　) A.通过金属棒的电流为2BCv2tan θ B.金属棒到达x0时，电容器极板上的电荷量为BCvx0tan θ C.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电 D.金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定 A 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 考点二　电磁感应中的能量问题(能力考点) 精讲导学——深化认知 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 2．解题的一般步骤 (1)确定研究对象(导体棒或回路)。 (2)弄清电磁感应过程中，哪些力做功，哪些形式的能量相互转化。 (3)根据功能关系或能量守恒定律列式求解。 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 (2023·济南质检)如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L＝0.2 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。仅在水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1.0 T。一根质量m＝0.2 kg、电阻r＝0.1 Ω 的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x＝9 m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h＝0.8 m处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2。求： 例 2 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 答案：(1)4 m/s　(2)1 m/s2　(3)1.5 J 1 考点二 考点一 限时规范训练 考点三 1．(应用功能关系解决电磁感应中的能量问题)(多选)如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导