2025届高考物理二轮复习专题：电磁感应综合问题的建模和突破

专题：电磁感应综合问题的建模和突破 2024年 2023年 2022年 2021年 2024·重庆·13 2024·全国甲·25 2023·重庆·2 2022·重庆·7 2021·重庆·3 2024·湖北·1 2024·安徽·15 2023·重庆·7 2022·重庆·13 2021·河北·7 2024·福建·4 2024·湖北·15 2023·福建·4 2022·全国甲·16 2021·山东·8 2024·广东·4 2024·江西·15 2023·全国乙·17 2022·河北·5 2021·辽宁·9 2024·湖南·4 2024·浙江·13 2023·北京·5 2022·江苏·5 2021·湖南·10 2024·甘肃·4 2024·浙江·19 2023·湖北·5 2022·河北·8 2021·广东·10 2024·甘肃·6 2023·海南·6 2022·广东·10 2021·天津·11 2024·湖南·8 2023·江苏·8 2022·湖南·10 2021·湖北·16) 2024·黑吉辽·9 2023·河北·8 2022·山东·12 2021·山东·12 2024·贵州·10 2023·全国甲·21 2022·海南·18 2021·海南·18 2024·山东·11 2023·天津·10 2022·全国乙·24 2021·全国乙·25 2024·全国甲·21 2023·辽宁·10 2022·湖北·15 2021·全国甲·21 2024·海南·13 2023·广东·14 2022·江苏·5 2021·浙江6月·21 2024·河北·14 2023·浙江·19 2022·浙江·21 2021·北京·19 2024·北京·18 2023·北京·9 2022·上海·15 2021·北京·11 2024·北京·6 2023·新课标·25 2022·上海·20 2021·北京·7 2024·江苏·10 2023·全国甲·25 2022·北京·11 2021·浙江1月·21 例 如图所示，两足够长且电阻不计的平行金属直导轨MN、PQ，固定在同一水平面内，间距为L，MP之间有开关及电源，由均匀金属丝制成的圆环水平放置在两直导轨上。开关S处于闭合状态，请在图中标出流过金属圆环电流的方向。 a c b d e f 拓展1： 若已知由均匀金属丝制成的金属圆环，电阻为6R、半径也为L，其圆心到两直导轨的距离相等；电源电动势为E、内阻为R。请计算流过圆环af部分的电流大小Iaf。 a c b d e f 拓展2： 若空间中还存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，也已知圆环的质量为2m，则在开关闭合瞬间，金属圆环的加速度大小为多少？（忽略导轨的电阻、所有摩擦，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好， 重力加速度大小为g） B 拓展3： 请尝试分析闭合开关S后，金属圆环的运动情况并定性画出其运动的v-t图像。 拓展4： 若初始时，圆环静止，现给质量为m、电阻为R的金属棒gh水平向右的 初速度v0，请尝试分析杆gh和金属圆环的运动情况并定性画出其运动的v-t 图像。 v0 g h 拓展5： 为使gh在整个运动过程中不与金属环接触，则金属环圆心初始位置到金属棒gh初始位置的最小距离为多少。（忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。） v0 g h 真题呈现 — 2024年湖北卷·15 如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求 （1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； （2）金属环刚开始运动时的加速度大小； （3）为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置 到MP的最小距离。 v0 g h 拓展6： 请计算全过程中，金属环af部分产生的焦耳热。 课堂小结 1.“源”的分析 2.“路”的确定 3.“式”的描述 （动力学角度、能量角度、动量角度） v0 g h 课后思考： 请计算全过程中，流过金属环af部分的电荷量。 $$