热点模型(10) 电磁感应中的双杆模型-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

新高考方案系列丛书 一书三用物理 热点模型（十） 电磁感应中的双杆模型 :2.(多选)如图甲所示，空间存在竖直向上的匀强磁 1.模型分类 场，导体棒a与间距为L=0.1m的水平金属导轨 “双杆”模型分为两类。一类是“一动一静”，甲杆静：垂直放置，计时开始a受到水平向右的拉力F,从 止不动，乙杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意： 静止开始一直以加速度a=5m/s2向右做匀加速 问题包含着一个条件：甲杆静止、受力平衡。另一 直线运动，t=0时刻拉力为Fo=1N,to=2s时刻 种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两：拉力为F-2N。如图乙所示，空间存在竖直向上 杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减。： 的匀强磁场.导体棒b、c与间距为L=0.1m的水 2.分析方法 平金属导轨垂直放置，计时开始b受到水平向右的 通过受力分析，确定运动状态，一股会有收尾状： 恒定的拉力F的作用，b、c都从静止开始做加速直 态。对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度： 线运动，41时刻b的速度正好达到o=10m/s, 等，再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点 的速度正好达到0.5%，1以后b、c达到稳定的运 分析求解。 动状态，2时刻b的速度正好达到2，图甲、图乙 的磁感应强度相同均为B,导轨光滑足够长，：、b、G [应用体验] 的电阻相等均为R=10Ω，质量相等均为m,其他 1.(多选)如图所示，水平面内相距L的光滑平行金： 部分的电阻均忽略不计，下列说法正确的是() 属导轨PQ、GH固定在匀强磁场中，磁场磁感应强 44 度大小为B,方向竖直向上，PG为磁场左边界，导 轨电阻不计且足够长，质量为m,电阻为R的两相 甲 同导体棒(，2均与导轨垂直且接触良好，且处于磁 A.导体棒a受到的拉力F与时间t的关系式为 场内。矩形线框ad与导轨固定在同一平面内，第 一次操作：将山锁定在靠近磁场左边界处，初态静 F-maB R 止的2在恒力F作用下最终达到最大速度；第二次：B.磁感应强度B=20T 操作：将线框abcd撤去并解除对lh锁定，在2均： C,4以后b、c的速度差值逐渐增大 静止时开始对12施加恒力F,则 D.t1到t2的时间间隔为8s [内化模型门 (1)导体棒在F的作用下匀加速运动，根据牛顿 第二定律分析，F随时间是变化的。 (2)根据力和运动的关系，分析b、c的运动情况，b A.第一次操作过程中矩形线框abcd中感应电流 (最后达到的稳定状态是以相同的加速度匀加 顺时针增大 速直线运动。 B第一次操作过程中，2获得最大速度为F B2L2 3.在倾角为0的斜面上固定两根足够长的光滑平行 C.第二次操作(1、2最终速度差恒定 金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强 D.第二次操作1、l2最终速度相等 : 度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向 [内化模型] 下。有两根质量均为 (1)第一次操作中，线框abd中的感应电流1= m的金属棒a、b,先将 E 尼·万E一入出，道速度的增大·加速度成： a棒垂直导轨放置，用 小，即A吧减小，故ahcd中的电流减小 跨过光滑定滑轮的细 △ 线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨斜 (2)在第二次操作中，由整体法分析(1、12的加速度 面，由静止释放℃，此后某时刻，将b棒也垂直导轨 相等，不是速度相等 放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在 130 第三部分胸怀模型·上考场 导轨上。α棒在运动过程中始终与导轨垂直，两：5.（多选）如图，间距为1的两平行光滑金属导轨（电 棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。已知重力加：阻不计)由水平部分和弧形部分平滑连接而成，其 速度为g,则 () 水平部分足够长，虚线MM右侧存在方向竖直向 A.物块c的质量是msin0 下，大小为B的匀强磁场。两平行金属杆P,Q的 B.刚释放物块c时，a棒的加速度大小为gsin0 质量分别为m1,m2,电阻分别为R1,R2,且始终与 C.b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回： 导轨保持垂直。开始两金属杆处于静止状态， 路消耗的电能 Q在水平轨道上距MM为xo,P在距水平轨道高 D,b棒放上导轨后，a棒中电流大小是ngsin0 为h的倾斜轨道上。现由静止释放P,一段时间后， BL 两金属杆间距稳定为x1,则在这一过程中 [内化模型] (1)倾斜导轨光滑，磁感应强度垂直导轨平面向下。 (2)释放c后，a切割磁感线产生感应电流，b在安 培力作用下静止。 (3)根据匀速运动和静止状态，列式分析 4.如图所示，两根质量均为加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 A.稳定后两导轨间的电势差为，mB以 V2gh n1十m2 1:2,导轨间左、右两部分有大小相等，方向相反的 B.当Q的加速度大小为