第一部分 专题四 第11讲 电磁感应-【衡中学案】2025年高考物理二轮总复习学案

槡"& 1 S!根据欧姆定律可知电流的峰值1) $J) 6 $ 槡"& 1 S 9& = $&%槡1 1 /!故#错误#电流的有效值为1$1)槡1 $&%1 /!所以电阻在" .内消耗的电能为C$1168$&%11 A9& A" N$1 N!故*错误#根据图像可知其电压表达式为 N $J ) .23 % 8 槡$"& 1.23 1" ' 8&S' 槡$"& 1.23 "&&"8&S'!故0 正确" 对点训练 "%*!两个二极管正向电阻为&!反向电阻无穷大!二极管 导通则短路并联的灯泡!此时另一个灯泡与电源串联! 根据电路图可知在一个完整的周期内!两个灯泡有电 流通过的时间相等都为半个周期!电压有效值相等!则 根据?$J1 6 !可知? " ( ? 1 $6 J1 ( 6 J" $" ( 1!故选*" 1%*!根据题意可知!磁场区域变化前线圈产生的感应电 动势为M$3.23 % 8!由题图丙可知!磁场区域变化后!当 3.23 % 8$ 槡%3 1 时!线圈的侧边开始切割磁感线!即当线 圈旋转" % 时开始切割磁感线!由几何关系可知磁场区 域平行于$轴的边长变为*.$1*,-." % $*!*正确" 题型% 真题研究 "%/*!滑片E在最左端时!图甲%乙中变压器输出电压均 为灯泡的额定电压@ S!因此A" A 1 $ 11& @ $ ""& % !故/正确# 当E滑到6中点时!图甲中总电阻为E左端电阻与灯 泡电阻串联!图乙中总电阻为灯泡电阻与E右端的电 阻并联后再与E左端电阻串联!由于并联电阻小于灯 泡电阻!则图甲中灯泡两端的电压大于图乙中灯泡两 端的电压!则图甲中灯泡功率比图乙中灯泡功率大!故 #错误#当E滑到6最左端时!图甲中只有灯泡!图乙中 6与灯泡并联!总电阻更小!输出功率更大!图甲比图乙 更节能!故*正确#图乙中的灯泡两端电压在&到@ S 间变化!图甲中灯泡两端电压最高为@ S!最低达不到 &!则图乙中灯泡两端可调电压范围大!故0错误" 故 选/*" 1%/!如图为等效电路图!设降压变压器的原副线圈匝数 比为# ( "!则输电线上的电流为1 1 $ J 1 6 & 6# 1 6 !转子在磁 场中转动时产生的电动势为M$,0D % .23 % 8!当转子角 速度增加一倍时!升压变压器原副线圈两端电压都增 加一倍!输电线上的电流变为1 1 .$11 1 !故6 & 上消耗的 电功率变为原来的4倍!故/正确#升压变压器副线圈 匝数增加一倍!副线圈两端电压增加一倍!输电线上的 电流增加一倍!故6 & 上消耗的电功率变为原来的4倍! 故*错误#若6 & 阻值增加一倍!输电线路上的电流1 1 O $ J 1 16 & 6# 1 6 !6 & 消耗的功率? % $1 1 O 1 *16 & + 4?!故#错 误#若在用户端并联一个完全相同的电阻6!用户端电 阻减为原来的一半!输电线上的电流为1 1 ) $ J 1 6 & 6 # 1 6 1 $ 1J 1 16 & 6# 1 6 6 & 消耗的功率!? 4 $1 1 ) 1 6 & + @?!故0错误" 对点训练 "%/0!交流电的周期为'$" : $&%&1 .!故/正确#根据 理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得! 原副线圈匝数比为A" A 1 $ J " J 1 $ "& A" &&& 11& $ 9&& "" !故#错 误#输出的最大电压为J 1) 槡$ 1J1 槡$11& 1 S!故*错 误#若"&台充电桩同时使用!输出功率为? 1总$"&J111 $"& A11& A"@ M$%9 1&& M$%9%1 IM!变压器不改 变功率!故输入功率为? "总$?1总$%9%1 IM!故0正确" 故选/0" 1%#!变压器不改变交变电流的频率!故流过电阻6 " 的 电流的频率等于流过电阻6 1 的电流的频率!故/错 误#根据变压器原理J" J 1 $ A " A 1 ! 1 " 1 1 $ A 1 A " !可得J " $%J 1 $ %J & !1 " $ " % 1 1 !根据欧姆定律有J & $1 1 6 1 !则J 6" $1 " 6 " $J & !在9L间所接交流电的电压为J$J " 6J 6 " $4J & ! 故#正确#根据?$116!两个电阻6 " 和6 1 消耗的功率 之比为? 6 " ( ? 6 1 $1 " 1 6 " ( 1 1 1 6 1 $" ( %!故*错误#电路 消耗的总功率为?$? 6 " 66 6 1 $1 " 1 6 " 61 1 1 6 1 $ 4J & 1 %6 & !故 0错误" 第""讲!电磁感应 题型" 真题研究 !*!磁场均匀增大时!产生的感应电动势为3$!0 ! 8 D $ &%" S!可得?$3 1 6 $&%19 M!线框以某一角速度 % 绕其 中心轴++.匀速转动时电动势的最大值为3 ) $0D % !此 时有1? ( $ 3 ) 槡)1 1 6 $&%9 M!解得 % $" P8V(.!分析可知 当线框平面与磁场方向平行时感应电流最大为1 ) & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & $ (#&#( 0D % 6 $9 /!故9L边所受最大的安培力为&安) $01)2 $ " '!故选*" 对点训练 "%/!线圈9从磁场中匀速拉出的过程中穿过9线圈的 磁通量在减小!则根据楞次定律可知9线圈的电流为顺 时针!由于线圈9从磁场中匀速拉出则9中产生的电流 为恒定电流!则线圈9靠近线圈L的过程中线圈L的磁 通量在向外增大!同理可得线圈L产生的电流为顺时 针" 故选/" 1%0!根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为&!故/错 误#根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上 升越快!磁通量变化越快!线圈中感应电动势越大!故 #%*错误#永磁铁相对线圈下降时!根据安培定则可知 线圈中感应电流的方向为顺时针方向!故0正确" %%*!如图!相当于+9%+L%+K导 体棒转动切割磁感线!根据右手 定则可知+点电势最高#根据3 $0)7$ " 1 0 % ) 1 !同时有) +L $) +K 槡$96!可得& CJ+9 CJ+L$J+K! 得 # + B # 9 B # L $ # K !故选*" 题型1 真题研究 !/ 对点训练 "%/*!依题意!设线圈的电阻为6!在& ?) 7 & 的过程中!线 圈9L边切割磁感线!产生感应电动势!有3$0)7$J & ! 根据右手定则判断知线圈中的感应电流的方向为逆时 针方向!大小为1 & $ 3 6 $ 0)7 6 !LK边所受安培力为&$ 01 & 78$ 0 1 )7 1 8 6 !方向竖直向下#在) 7 ? 1) 7 的过程中!线圈 K*边切割磁感线!产生感应电动势!有3$0)7$J & !根 据右手定则判断知线圈中的感应电流方向为顺时针方 向!大小为1 & $ 3 6 $ 0)7 6 LK边所受安培力为&$01 & &)> 78' $ 0 1 )7&)>78' 6 !方向竖直向上!故/%*正确!#%0错 误" 故选/*" 1%#0!令线圈处于磁场中的面积为D!根据法拉第电磁感 应定律有3$!* ! 8 $D ! 0 ! 8 !0>8图像中!前半个周期与 后半个周期内!磁感应强度的变化率均为一个定值!一 负一正!表明电动势的+方向,相反!根据欧姆定律可 知!前半个周期与后半个周期内!感应电流的大小均一 定!根据楞次定律可知!电流方向先沿顺时针!后沿逆 时针!方向相反!故/错误!#正确#结合上述可知!前半 个周期与后半个周期内!感应电动势的大小均一定! +方向,相反!根据&$012可知!安培力大小与磁感应 强度大小成正比!根据左手定则可知!在一个周期内安 培力方向先向左后向右!再向左最后向右!故*错误!0 正确" 故选#0" 题型% 真题研究 !&"' " 1 7 & !&1'!7 & 1 !&%' 1!6 0 1 ) 1 #解析$!!""由于绝缘棒W与金属棒E发生弹性碰撞% 根据动量守恒和机械能守恒可得 %!7 & $%!7 W 6!7 E # " 1 A%!7 & 1 $ " 1 A%!7 5 1 6 " 1 !7 E 1 $ 联立解得7 E $ % 1 7 & %7 W $ " 1 7 & % 由题意知%碰撞一次后%E和W先后从导轨的最右端滑 出导轨%并落在地面上同一地点%则金属棒E滑出导轨 时的速度大小为7 E .$7 W $ " 1 7 & $ & !1"对导体回路%由能量守恒得" 1 !7 E 1 $ " 1 !7 E . 1 6W ' 解得W$!7 & 1 $ ( !%"E#W碰撞后%设某一时刻金属棒E的速度为7%回路 中产生的感应电动势M$0)7 ) 感应电流P$M 6 * 金属棒E所受安培力&$0P) + 取时间微元 ! 8%对金属棒E由动量定理得>& ! 8$ ! ! 7%即>0 1 ) 1 7 6 ! 8$! ! 7 , 其中7 ! 8$ ! $ -.0 方程两边求和得>0 1 ) 1 6 2- $$! 2! 7 -.1 设碰撞时金属棒E距离导轨右端的距离为$%则 2! $$ $% 2! 7$7 E .>7 E -.6 代入上式得>0 1 ) 1 6 $>!!7 E .>7 E " -.7 解得$$!7&6 0 1 ) 1 -.8 由于W为绝缘棒%无电流通过%做匀速直线运动%故W 运动的时间为8$$ 7 5 $ 1!6 0 1 ) 1 $ -.9 对点训练 "%/#0!由于金属棒/,运动过程切割磁感线产生感应 电动势!回路有感应电流!产生焦耳热!金属棒/,的机 械能不断减小!由于金属导轨光滑!所以经过多次往返 运动!/,最终一定静止于++.位置!故/正确#当金属 棒/,向右运动时!根据右手定则可知!/,中电流方 向由/到,!根据左手定则!可知金属棒/,受到的安 培力水平向左!则安培力做负功#当金属棒/, & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 向左运 (!&#( 动时!根据右手定则可知!/,中电流方向由,到/!根 据左手定则!可知金属棒/,受到的安培力水平向右! 则安培力做负功#可知/,运动过程中安培力始终做负 功!故#正确#金属棒/,从释放到第一次到达++.位 置过程中!由于在++.位置重力沿切线方向的分力为 &!可知在到达++.位置之前的位置!重力沿切线方向的 分力已经小于安培力沿切线方向的分力!金属棒/,已 经做减速运动!故*错误#从释放到第一次到达++.位 置过程中!根据右手定则可知!/,中电流方向由/到 ,!故0正确" 故选/#0" 1%/#!两导体棒沿轨道向下滑动!根据右手定则可知回 路中的电流方向为9LK*9!故/正确#设回路中的总电 阻为6!对于任意时刻当电路中的电流为1时!对9L根 据牛顿第二定律得1!".23 %&:>1012,-.%&:$1!9 9L !对 K*!!".23 %&:>012,-.%&:$!9 K* !故可知9 9L $9 K* !分析 可知两个导体棒产生的电动势相互叠加!随着导体棒 速度的增大!回路中的电流增大!导体棒受到的安培力 在增大!故可知当安培力沿导轨方向的分力与重力沿 导轨向下的分力平衡时导体棒将匀速运动!此时电路 中的电流达到稳定值!此时对9L分析可得1!".23 %&: $1012,-.%&:!解得1$槡%!" %02 !故#正确!*错误#根据 前面分析可知9 9L $9 K* !故可知两导体棒速度大小始终 相等!由于两边磁感应强度不同!故产生的感应电动势 不等!故0错误" 故选/#" 微专题9!电磁感应中的动量问题 题型" 真题研究 !*0!设平行金属导轨间距为2!金属杆在(( " 0 " 0区域 向右运动的过程中切割磁感线有3$027!1$3 16 !金属 杆在(( " 0 " 0区域运动的过程中根据动量定理有 >012 ! 8$! ! 7!则>0 1 2 1 7 8 16 ! 8$! ! 7!由于* $ 2 7 8 ! 8!则 上面方程左右两边累计求和!可得>0 1 2 1 * 16 $!7 0 >!7 & ! 则7 0 $7 & > 0 1 2 1 * 1!6 !设金属杆在00 " > " >区域运动的时间 为8 & !同理可得!则金属杆在00 " > " >区域运动的过程中 有>0 1 2 1 * 16 > " !"8 & $>!7 0 !解得7 0 $ 0 1 2 1 * 1!6 6 " "8 & !综上 有7 0 $ 7 & 1 6 " "8 & 1 B 7 & 1 !则金属杆经过00 " 的速度大于 7 & 1 !故/错误#在整个过程中!根据能量守恒有" 1 !7 & 1 $ " !"* 65!则在整个过程中!定值电阻6产生的热量 为5 6 $ " 1 5$ " 4 !7 & 1 > " 1 " !"*!故#错误#金属杆经过 (( " 0 " 0与00 " > " >区域!金属杆所受安培力的冲量为 > 2 012 ! 8$> 2 0 1 2 1 16 7 8 ! 8$ 0 1 2 1 $ 16 !则金属杆经过 (( " 0 " 0与00 " > " >区域滑行距离均为*!金属杆所受安 培力的冲量相同!故*正确#根据/选项可得!金属杆 以初速度7 & 在磁场中运动有>0 1 2 1 A1* 16 > " !"8 & $ >!7 & !金属杆的初速度加倍!则金属杆通过(( " 0 " 0区 域时中有>0 1 2 1 * 16 $!7 0 .>1!7 & !则金属杆的初速度加 倍!则金属杆通过00 " 时速度为7 0 .$17 & > 0 1 2 1 * 1!6 !则设 金属杆通过00 " > " >区域的时间为8 " !则>0 1 2 1 * 16 > " !"8 " $!7 > .>!7 0 .! > 0 1 2 1 $ 16 > " !"8 " $& >1!7 & !则 > 0 1 2 1 A1* 16 > " !"8 " $!7 > .>1!7 & !则$$16 0 1 2 1 &1!7 & > " !"8 " ' $ 1!7 & > " !"8 " !7 & > " !"8 & A1*!由于8 " C8 & !则$B4*!可见 若将金属杆的初速度加倍!则金属杆在磁场中运动的 距离大于原来的1倍!故0正确" 故选*0" 对点训练 !/*0!由楞次定律可得线框进磁场过程中!线框中感应 电流的方向为9LK*9!故/正确#根据电流的定义式有4 $18$ 3 6 8$ !* 6 $ 02 1 6 !则线框进入磁场过程中安培力 对线框的冲量大小等于线框出磁场过程中安培力对线 框的冲量大小!均为0128!故#错误#从K*边刚进磁场 到9L边刚出磁场的过程中!速度不变!根据功能关系有 5$!".23 %<:A%2!解得5$"%+!"2!故*正确#从K* 边刚进磁场到9L边刚出磁场的过程中!据动量定理可 得!".23 %<:8>01 " 28 " >01 1 28 1 $&!式中4$1 " 8 " $1 1 8 1 $ 02 1 6 !解得8$"&0 1 2 % %!"6 !故0正确" 故选/*0" 题型1 真题研究 !&"' 0 1 2 1 7 & 16 !方向水平向左!&1' # !7 & %02 ! $ 1!7 & 6 %0 1 2 1 &%'1 ) # ) % #解析$!!""细金属杆/以初速度7 & 向右刚进入磁场 时%产生的动生电动势为3$027 & 电流方向为9 ! L%电流的大小为1$3 16 则所受的安培力大小为&$012 $0 1 2 1 7 & 16 安培力的方向由左手定则可知水平向左$ !1" # 金属杆'在磁场内运动过程中%由动量定理有 012' ! 8$!' 7 & % >&且4$1' ! & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & 8 ($&#( 第""讲!电磁感应 一!楞次定律中)阻碍*的理解 "!阻碍原磁通量的变化&增反减同'% $!阻碍物体间的相对运动&来拒去留'% %!阻碍线圈面积的变化&增缩减扩'% &!阻碍原电流的变化"自感现象#&增反减同'% 二!求感应电动势大小的三种方法 "!磁通量变化型((#. #* # = #.J # * # = #.* # J # = % $!平动切割型((#*,-% %!转动切割型((#" $ *, $ % % 一!电磁感应中电路综合问题 "!等效电源的分析 ""#用法拉第电磁感应定律算出(的大小% 等效电源两端的电压等于路端电压$一般不等于电源电动势$ 除非切割磁感线的导体"或线圈#电阻为零% "$#用楞次定律或右手定则确定感应电动势的&方向'$从而确定电源正负极% 感应电流方向是电源内部 电流的方向$要特别注意在等效电源内部$电流由负极流向正极% "%#明确电源内阻)% $!电路结构的分析 ""#分析内!外电路$以及外电路的串并联关系$画出等效的电路图% "$#应用闭合电路的欧姆定律!串并联电路知识和电功率!焦耳定律等关系式联立求解% 二!分析线框在磁场中运动问题的两大关键 "!分析电磁感应情况(弄清线框在运动过程中是否有磁通量不变的阶段$线框进入和穿出磁场的过程中$才 有感应电流产生$结合闭合电路的欧姆定律列方程解答% $!分析导线框的受力以及运动情况$选择合适的力学规律处理问题(在题目中涉及电荷量!时间以及安培力 为变力时应选用动量定理处理问题(如果题目中涉及加速度的问题时选用牛顿运动定律解决问题比较 方便% 三!解决电磁感应综合问题的)看到*与)想到* "!看到&磁感应强度*随时间=均匀变化'$想到&#* # = ##为定值'% $!看到&线圈"回路#中磁通量变化'时$想到&增反减同'% %!看到&导体与磁体间有相对运动'时$想到&来拒去留'% &!看到&回路面积可以变化'时$想到&增缩减扩'% 但注意线圈套在磁铁上是&增扩减缩'% !'$ !" " ˜™š./›;?:@œ?: !!!!!!!!!! !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!! !! !"$($&#浙江/月选考%如图所示$边长为" +!电阻为(!(& * 的刚性正方形线框567@ 放在与强磁场中$线框平面与磁场*垂直% 若线框固定不动$磁感应强度以#* # = # (!" =̂6均匀增大时$线框的发热功率为D(若磁感应强度恒为(!$ $̂线框以某一角速 度绕其中心轴339匀速转动时$线框的发热功率为$D$则56边所受最大的安培力为 "!!# >! " $ . @! 槡$ $ . A!" . B!槡$ . !!"$($&#江苏卷%如图所示$在绝缘的水平面上$有闭合的两个线圈5!6$线圈5处在 匀强磁场中$现将线圈5从磁场中匀速拉出$线圈5!6中产生的感应电流方向分别 是 "!!# >!顺时针$顺时针 @!顺时针$逆时针 A!逆时针$顺时针 B!逆时针$逆时针 "!"$($&#广东卷%电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收$结构如图甲所示% 两对永磁铁可随发动机一起上下振动$每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场$磁感应强度大小均为*% 磁 场中$边长为A的正方形线圈竖直固定在减震装置上% 某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示$永磁铁振 动时磁场分界线不会离开线圈% 关于图乙中的线圈% 下列说法正确的是 "!!# >!穿过线圈的磁通量为*A$ @!永磁铁相对线圈上升越高$线圈中感应电动势越大 A!永磁铁相对线圈上升越快$线圈中感应电动势越小 B!永磁铁相对线圈下降时$线圈中感应电流的方向为顺时针方向 #!"$($&#湖南卷%如图$有一硬质导线3567$其中)567是半径为<的半圆弧$6为圆弧的 中点$直线段35长为<且垂直于直径57% 该导线在纸面内绕3点逆时针转动$导线 始终在垂直纸面向里的匀强磁场中% 则3!5!6!7各点电势关系为 "!!# >! ( 3 F ( 5 F ( 6 F ( 7 @! ( 3 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 A! ( 3 F ( 5 F ( 6 # ( 7 B! ( 3 ) ( 5 ) ( 6 # ( 7 !" $ ./›;12AB,! "!电磁感应中常见的图像 常见的有磁感应强度!磁通量!感应电动势!感应电流!速度!安培力等随时间或位移的变化图像% $!解答此类问题的两个常用方法 ""#排除法)定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化情况$把握三个关注$快速排除错误的选项% 这 种方法能快速解决问题$但不一定对所有问题都适用% !'% "$#函数关系法)根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关系$再对图像作出判断$这种方法得到的 结果准确!详细$但不够简捷% !!!!!!!!!! !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!! !! !"$($%#全国乙卷$"0%一学生小组在探究电磁感应现象时$进行了如下比较实验% 用图",#所示的缠绕方 式$将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上$漆包线的两端与电流传感器接通% 两管 皆竖直放置$将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放$在管内下落至管的下端% 实验中电流传感器 测得的两管上流过漆包线的电流+随时间=的变化分别如图"D#和图"<#所示$分析可知 "!!# >!图"<#是用玻璃管获得的图像 @!在铝管中下落$小磁体做匀变速运动 A!在玻璃管中下落$小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 B!用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短 !!&审题指导'! 图像信息 物理量及其关系 图$ D%显示感应电流的峰值比图 $<%小 在铝管中下落时!小磁体受到两个阻力的作用!一个是铝管电流产 生的磁场的阻碍作用!另一个是线圈电流产生的磁场的阻碍作用! 显然总的阻碍作用更强一些!所以小磁体在铝管中运动的速度要 比在玻璃管中运动的速度小!线圈中出现的电流峰值也要小!故图 $D%是用铝管获得的图像!图$<%是用玻璃管获得的图像!>项 正确& 用铝管时小磁体下落速度小!故测得的电流第一个峰到最后一个 峰的时间间隔比用玻璃管时的长!B项错误 图$D%显示感应电流的峰值几乎不变说明在铝管中下落!小磁体做近似匀速运动!@项错误 图$<%显示感应电流的峰值在变大 说明在玻璃管中下落!小磁体受到的电磁阻力在不断变大!A项错误 !!"多选%"$($&#四川广安模拟%如图所示$边长为,的正方形闭合金属线框的56!7@边 始终与有界匀强磁场边界平行% 已知磁场宽度为,!方向垂直纸面向里% 规定线框中 逆时针方向为电流的正方向$安培力方向竖直向下为正方向% 则从线框567@刚开始 进入磁场开始计时$在匀速向右穿过该磁场的过程中$下列能分别正确反映线框中的 感应电流R!67边所受安培力"随时间=变化的图像是 "!!# !'& "!"多选%"$($&#山东济宁模拟%如图甲所示$虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场$磁感应强度随时间的变 化规律如图乙所示$一固定的金属线圈567@有部分处于磁场中$则线圈中产生的电流R!线圈受到的安培 力"与时间=的关系可能正确的是 "!!# !" % ./›;12-$0^ bQ,! !!!!!!!!!! !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!! !! !"$($%#全国甲卷$$'%如图所示$水平桌面上固定一光滑Y形金属导轨$其平 行部分的间距为,$导轨的最右端与桌面右边缘对齐$导轨的电阻忽略不计% 导轨所在区域有方向为竖直向上的匀强磁场$磁感应强度大小为*% 一质量为 /!电阻为<!长度也为,的金属棒G静止在导轨上% 导轨上质量为%/的绝缘 棒_位于G的左侧$以大小为- ( 的速度向G运动并与G发生弹性碰撞$碰撞时间很短% 碰撞一次后$G和 _先后从导轨的最右端滑出导轨$并落在地面上同一地点% G在导轨上运动时$两端与导轨接触良好$G 与_始终平行$不计空气阻力% 求) ""#金属棒G滑出导轨时的速度大小( "$#金属棒G在导轨上运动过程中产生的热量( "%#与G碰撞后$绝缘棒_在导轨上运动的时间% !'' !!&审题指导'! 关键表述 物理量及其关系 导轨上质量为%/的绝缘棒_位于G的左侧!以大小为 - ( 的速度向G运动并与G发生弹性碰撞 _!G组成的系统动量守恒!机械能守恒 绝缘棒_ 说明它不导电!不受安培力的作用!故绝缘棒_与金属棒G碰撞前后!_均做匀速直线运动 G和_先后从导轨的最右端滑出导轨!并落在地面上同 一地点 G和_从导轨右端平抛时的初速度相等 金属棒G在导轨上运动过程中产生的热量 金属棒G在导轨上运动过程中!绝缘棒_正在 做匀速直线运动!并且它也不产生热量!金属棒 G动能的减少量就等于产生的热量 电磁感应中的能量问题 "!电磁感应中的能量转化 $!求解焦耳热E的三种方法 !!"多选%"$($&#山东卷%如图所示$两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上$其所在平面竖 直且平行$导轨最高点到水平桌面的距离等于半径$最低点的连线339与导轨所在竖直面垂直% 空间充满 竖直向下的匀强磁场"图中未画出#$导轨左端由导线连接% 现将具有一定质量和电阻的金属棒:;平行 339放置在导轨图示位置$由静止释放% :;运动过程中始终平行于339且与两导轨接触良好$不考虑自 感影响$下列说法正确的是 "!!# >!:;最终一定静止于339位置 @!:;运动过程中安培力始终做负功 A!从释放到第一次到达339位置过程中$:;的速率一直在增大 B!从释放到第一次到达339位置过程中$:;中电流方向由:到; !'( "!"多选%"$($&#黑吉辽卷%如图$两条& 2 '形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水 平面上$间距为A$左!右两导轨面与水平面夹角均为ST9$均处于竖直向上的匀 强磁场中$磁感应强度大小分别为$*和*% 将有一定阻值的导体棒56!7@放置 在导轨上$同时由静止释放$两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好$56! 7@的质量分别为$/和/$长度均为A% 导轨足够长且电阻不计$重力加速度为 0$两棒在下滑过程中 "!!# >!回路中的电流方向为567@5 @!56中电流趋于槡%/0 %*A A!56与7@加速度大小之比始终为$ & " B!两棒产生的电动势始终相等 温馨提示(复习至此!请做练案""'#% 微专题'!电磁感应中的动量问题 !!!!!!!!!! !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!! !! !" " -Q?c€./›;12;< !!在导体单杆切割磁感线做变加速运动时$若牛顿运动定律和能量观点不能解决问题$可运用动量定理巧 妙解决问题% 求解的物理量 应用示例 电荷量或速度 2*+A # =#/- $ 2/- " $'#+ # =$即2*'A #/- $ 2/- " 位移 2* $ A $ - # = <总 #( 2/- ( $即2* $ A $ $ <总 #( 2/- ( 时间 2*+A # =3"其他#=#/-$ 2/-"$即2*A'3"其他#=#/-$ 2/-" 已知电荷量'!"其他""其他为恒力# 2 * $ A $ 3 - # = <总 3"其他#=#/-$ 2/-"$即2* $ A $ $ <总 3"其他#=#/-$ 2/-" 已知位移$!"其他""其他为恒力# !!!!!!!!!! !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!! !! !"多选%"$($&#湖南卷%某电磁缓冲装置如图所示$两足够长的平行 金属导轨置于同一水平面内$导轨左端与一阻值为<的定值电阻相 连$导轨*2段与* " 2 " 段粗糙$其余部分光滑$44 " 右侧处于竖直向下 的匀强磁场中$一质量为/的金属杆垂直导轨放置% 现让金属杆以 初速度- ( 沿导轨向右经过44 " 进入磁场$最终恰好停在22 " 处% 已 知金属杆接入导轨之间的阻值为<$与粗糙导轨间的摩擦因数为 ! $ 4*#*2#@% 导轨电阻不计$重力加速度为0$下列说法正确的是 "!!# >!金属杆经过** " 的速度为-( $ @!在整个过程中$定值电阻<产生的热量为" $ /- ( $ 2 " $ ! /0@ A!金属杆经过44 " * " *与** " 2 " 2区域$金属杆所受安培力的冲量相同 B!若将金属杆的初速度加倍$则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的$倍 !')