第05讲 阻尼式单导体棒及发电式单导体棒模型-2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过 模块9 电磁感应各模块大招 第05讲 阻尼式单导体棒及发电式单导体棒模型 （原卷版） 目录 【内容一】 三个必背基础公式模型 1 【内容二】 阻尼式单导体棒所有考点及解题方案模型 3 【内容三】 阻尼式单导体棒五个规律模型 4 【内容四】 发电式单导体棒所有考点及解题方案模型 5 技巧总结 阻尼式单导体棒模型 技巧总结 三个必背基础公式 ，，. 阻尼式单导体棒模型： 1．电路特点：导体棒相当于电源。当速度为时，电动势 2．安培力的特点：安培力为阻力，并随速度减小而减小： 3．加速度特点：加速度随速度减小而减小, 4．运动过程分析：速度如图所示。a减小的减速运动， 5．最终状态:静止 6．五个规律 (1)全过程能量转化关系： , 速度为时的能量关系，电阻产生的焦耳热 (2)启动时，瞬时加速度：， (3)电荷量 (4)动量关系： 用来求时间 (安培力的冲量) 安培力的冲量公式是① 闭合电路欧姆定律 ② 平均感应电动势：③ 位移：④ ①②③④得，用来求距离 （5）启动时， 发电式单导体棒模型 技巧总结 1． 电路特点：导体棒相当于电源，当速度为时，电动势 2．安培力的特点：安培力为阻力，并随速度增大而增大. 3．加速度特点：加速度随速度增大而减小. 4．运动特点：速度如图所示。做加速度减小的加速运动 5．最终特征：匀速运动 6．两个极值 (1)时,有最大加速度： (2) 时,有最大速度： 7．稳定后的能量转化规律：（稳定时的功率） 8．起动过程中的三个规律 (1)动量关系：，（求时间，） (2)能（电）量关系：（求此过程） (3)电荷量（求此过程） 9．几种变化 (1) 电路变化 (2)磁场方向变化 (3) 导轨面变化（竖直或倾斜） 10.若的作用下使导体棒做匀加速直线运动则随时间线性变化。 证明：根据法拉第电磁感应定律 ..................................................................（1） 闭合电路欧姆定律 ..................................................................(2) 安培力F＝BIL...............................................................（3） 由（1）（2）（3）得......................................（4） 由牛顿第二定律.................................（5）得 由运动学公式 ............................................(6) (5)(6)联立得....................................(7) 由（7）式可以看出要让导体棒做匀加速直线运动所加外力必然随时间均匀变化即 对应题型精炼 1．如图所示，CD和EF是固定在水平面上的光滑金属导轨，DF与EF垂直，，D、F间距，的电阻连接在D、F之间，其余部分电阻不计，整个装置处于磁感应强度垂直纸面向里的匀强磁场中。质量、电阻不计的导体棒以一定的初速度从DF开始沿FE向右运动，棒垂直于EF并与导轨接触良好。运动过程中对棒施加一外力，使电阻R上消耗的功率保持不变，求： （1）导体棒运动至距DF边3m时受到的安培力大小； （2）导体棒从DF向右运动2m所需的时间； （3）导体棒从DF向右运动2m的过程中外力所做的功。 2．如图所示，间距的光滑平行金属导轨、水平固定放置，导轨足够长且电阻不计，端连有一电阻，导轨一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率处磁场的磁感应强度。一根质量、电阻的金属棒置于导轨上，导体棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动，运动过程中电阻R消耗的功率不变，导体棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求金属棒从运动到过程中： （1）安培力做的功； （2）外力的平均功率。 3．如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置，MA、NB间距L=0.4m，AC、BD的延长线相交于点E且AE=BE，E点到直线AB的距离d=6m，M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连。虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T，一根长度也为L=0.4m、质量为m=0.6kg，电阻不计的金属棒，在外力作用下从AB处以初速度沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变。求金属棒向右运动过程中： （1）流过电阻R的电荷