内容正文:
[例2]【解析】(1)a,金属棒不与弹簧连接,逸度为口时,由感应
电动婷E一BLu
专题强化二十四动量观点在电磁感应中的应用
由闭合电路欧蟑定律U一E一BL
考点一
所以电容器所带的电量为Q一CU一CBL型
[例】【解析】且根据E-把g一1△一是4一梁所以通过
E
b.充电电流
1-0-CBL.-CBLa
电阻R的电符量q1=3g,故B正确:
AC.由a→b过程中,m一m包,=一BL山=一BLg1,m四一m
由牛顿第二定律ngsin0-BIL=a
-一BIL2一一BL,解得:U一4路,
联立解得a=mgsin0
从反向看,如果匀加速,则相等时间内位移比为1:3,而导体
m十CBL图
棒微的是变加逸透动,到位移比1:3时间不等,故AC错误:
加速度不随时间变化,微匀加接直钱运动v一√2a一√m十CBD
2mg rsin 0
D.根据能量守恒Q,-之m听-号m味,Q-之m听,
(2)金属棒与弹簧连接时,设下滑位移工1时,递度为西1,则
故电LR上产生的热量Q1一15Q,故D正确.故选BD
Q=CBLU
【答案】BD
1-CBLa
对点训练
由牛顿第二定律mgsin0一kr1一BI1L一ma
1,法ABC
粮据动能定理有mg·2-乞m听,金属棒刚进硅场1
联立解得a-mgsin0-k知
m十CBL9
时的速度大小为1=2gd,故A正确:由于金属棒进入磁场I
金属棒所受的合力
和Ⅱ时的速度相等,在金萬棒从磁场I的下边界到磁场Ⅱ的上
F-ma,-m mgsin0-红
边界这一过程中,机械能守恒,设金属棒出磁场【的速度为叫,
mk
m+CBL
n+CB下-mgsm马
进硅场Ⅱ的速度为的,则有分mw'1十mgd=之吗,又=叫·
令r'--mgsin0
解得金属棒附出磁场【时的速度大小为v1=2g☑,故B正确:
k
则F一一
mk
+CBL2+
由能量守:定律得2Q-5mgd一-之m心,解得金属棒穿过两个
磁场后电阻R中产生的焦耳热为Q一2mgd,故C正确:设金属
故金属棒-四为辛街位置微简谐运动,颜幅A=mgn
棒穿过磁场I所用的时间为【,根据动量定理得BgL一mg=
句下适动的最大位移x=2msin0
(一m一(一m,该过程的电存童为g一架装解得全
【答案】(1)a.CBL知b.做匀加迷直线运动√加十CB
2mgxsin 0
属棒穿过磁场所用的时间为1=1d-(4-2②mR区
2mgR
故D错误
(2)做简谐运动,2 gsin0
考点二
[例2门【解析】(1)金属捧PQ下滑过程,根据动能定理有2mgh
考点二
工例3]【解析】A.全属棒透动过程中安培力微功,机械能不守
-号×2m6,郎得/
恒,故A错误:
(2)金属棒PQ近入导轨水平部分后,金属棒ab与金属棒PQ所
B,细绳断裂解间电路惑功率为P一EI
受安培力大小相等,方向相反,将两棒看成一整体后动量守恒,
机银电隆商鱼定律E-兰当一之山
取水平向右为正方向,根据动量中恒定律有
to
2m-2n十m·亏,解得-0√2g.
根搭闭合电路欧号定律1一3R十R
E
BihP
根据能量中极定律有2mgh-之×2m时十之m(信)》'+Q
联立解得P一时,北B正确
C,设全属棒下落的最大连度为口,此时合力为零
由热量分配有品-8景-受年得Q0是
2R
mg-Bo I!
对全属棒ab,根搭动量定理有BL一m了
E
根搭闭合电路欧姆定律1一3R干R'
由于9=1,解得g=m2
5BL
感应电动势E1=B,,
ARmg
联立解得U=BP
【答案】(1)√2gh(2)75mghm②gh
5BL
对点训练
故心正确:
2.选CAC.导体棒ab初割磁感线产生由a到b的感应电流,则导
D.根据题意,电阻3R上产生的总热量Q1为电路上产生总热量
体捧a山受到向左的安培力,数减速适动:导体捧cd受到向右的
Q的浮,细蝇断梨后至金属棒达到最大速度的过程,根据能量守
安培力,向右加造运动,则感应电流1-BL(四一
R
md=合m+Q,Q-mgd-8R生.Q=子Q,故D铅
两导体棒的相对递度减小,感应电流藏小,每个导体棒所受的安
B
培力大小F一BIL,
误,故选BC.
F随着电流减小而减小,设导体棒质量为m,当两者速度相等时,
【答案】BC
电流为零,导体棒的述度由动量守恒定律得m=2
对点训练
2.接ADA.41一12时间内导线框微加速度减小的减逮运动,有
两导体棒的连度最终为一之,
F。一mg=川可知导钱祖受到的安培力逐渐减小,故A正确:
且加逸度随着电流的减小而减小,电流变化也越来越慢,最终为
B.导线柜bc边在11时刻进入磁场,3时刻刚好出磁场,刷高度d
零,C正确,A错误:
可用一【图像中的【1一部分的面积表示,故B错误,
C,导线柜在近入磁场的过程中,安培力做负功,机械能不守恒,
B山棒月动量定理BL=一m受,则q=一宽
重力势能的诚少量不等于其动能的增加量,故C错误:
电荷量应该是随时间的增加而增加,最后达到最大值,国为电流
D.1一时间内导线框微加论度减小的减逸运动,F套>mg,则
随时间减小,所以q一1的图像斜率也应孩是减小,故B错误;
安培力微功大于加g山,可知导线框产生的焦耳热大于mg,故D
D,系统状态稳定后,两个导体棒的相对逸度为0,不再有感应电
正确.故选AD,
流产生,焦耳热不会随着时间一直增大,故D错误,故选C,
586第十一章
电磁感应
[例3](多选)(2025·重庆模拟)如图所示,两
[听课记录]
根足够长的光滑导轨竖直放置,导轨间距为,
底端接有一阻值为3R的电阻.将一质量为m,
阻值为R的金属棒悬挂在距离导轨底端h高
度处全程与导轨保持良好接触.空间中存在方
[对点训练]
向垂直于导轨平面向里的匀强磁场,其磁感应
2.(多选)如图甲所示,地面上方高度为d的空间
强度B随时间t变化的关系如图乙所示.已知
内有水平方向的匀强磁场,质量为的正方
在o时刻,细绳刚好被拉断,金属棒向下运
形闭合导线框abcd的边长为l,从bc边距离
动,始终与轨道保持良好接触,经过距离d时
地面高为h处将其由静止释放,已知h>d>l.
从导线框开始运动到bc边即将落地的过程
达到最大速度(d<h),则下列说法正确的是
中,导线框的一t图像如图乙所示,重力加速
度为g,不计空气阻力,以下有关这一过程的
ihiiliiiiiiisinnianniiiiia
判断正确的是
B
+
米
Xx文x×
d
B
×X×××
甲
A.金属棒运动过程中机械能守恒
A.t1~t2时间内导线框受到的安培力逐渐
B.细绳断裂瞬间电路总功率为
号h22
减小
4Rt
B.磁场的高度d可以用v一t图中阴影部分的
C.金属棒下落的最大速度为4Rms
面积表示
B1
C.导线框重力势能的减少量等于其动能的增
加量
D.细绳断裂后至金属棒达到最大速度的过程
D.导线框产生的焦耳热大于mgl
中电阻上产生的总热量为mgd一
R2m2g2
Bal4
请完成提分集训(六十七)
专题强化二十四
动量观点在电磁感应中的应用
考向
1.会利用动量定理分析导体棒、线框在磁场中的运动;2.会利用动量守恒定律分析双金属
定位
棒在磁场中的运动问题,
考点一动量定理在电磁感应中的应用
2.求电荷量:9=7△1=mo一m四
Bl
1.导体棒在磁场中所受安培力是变力时,可用动
B2120
量定理分析棒的速度变化,表达式为
3.求位移:由
R总
△t=v-mvo有
I其他十TlB△1=mv-m
x=v△t=
(mo-mo)R总
或I共他一I1B△t=mU-m0;
B212
若其他力的冲量和为零,则有
4.求时间
IlB△t=mv-m或-1lB△t=mv-mo:
①已知电荷量q,F共他为恒力,可求出非匀变
速运动的时间.
259
金榜题名创新高考总复习物理
一BIL△t十F其他△t=mv一m0
置离磁场I的上边界距离为2d,金属棒进入
即一BLg十F其他△t=mv一mo:
磁场1和Ⅱ时的速度相等,金属棒运动过程中
②若已知位移x,F其他为恒力,也可求出非匀
始终保持水平且与导轨接触良好,其余电阻不
变速运动的时间。
计,重力加速度为g,下列说法正确的是
-B2L2司△+F其他A=mv一m西A1=工.
R总
[例1](多选)如图所示,水平桌面上存在竖直
向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.光滑
的平行金属导轨左端接有电阻R,导体棒PQ
xB xx
垂直于导轨放置.给导体棒一水平向右的初速
XB X
度0.当导体棒通过位置a、b时,速率分别为
。%,到位置c时刚好停止.导轨与导体棒的
A.金属棒刚进入磁场1时的速度大小为
电阻可忽略不计,a、b的间距为b、c间距的3
倍,导体棒由a→b过程中,所用时间为t1,流
2/gd
过电阻R的电荷量为q1,电阻R上产生的热
B.金属棒刚出磁场I时的速度大小为√2gd
量为Q1:由b→c的过程中,所用时间为t2流
C.金属棒穿过两个磁场后电阻R中产生的焦
过电阻R的电荷量为q2,电阻R上产生的热
耳热为2mgd
量为Q2.下列说法中正确的是
D.金属棒穿过磁场I所用的时间为
B212d-mR/gd
mgR
考点二
动量守恒定律在电磁感应中
的应用
Q
在双金属棒切割磁感线的系统中,双金属棒和导
A.导体棒运动的时间t1=t2
轨构成闭合回路,安培力是系统内力,如果它们
B.通过电阻R的电荷量q1=3q2
不受摩擦力,且受到的安培力的合力为0时,满
C.导体棒经过a、b两位置时的速度v。=3v
足动量守恒,运用动量守恒定律求解比较方便
D.电阻R上产生的热量Q1=15Q2
[听课记录]
[例2](2025·云南昭通模拟)如图所示,两根
光滑平行金属导轨(电阻不计)由圆弧部分与
无限长的水平部分组成,圆弧部分与水平部分
平滑连接,导轨间距为L,导轨水平部分存在
竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B
一质量为m、电阻为R的金属棒ab静置于水
[对点训练]
平导轨上,另一质量为2m、电阻为2R的金属
1.(多选)(2025·南昌联考)如图,间距为L的平
行导轨竖直固定放置,导轨上端接有阻值为R
棒PQ从圆弧M处静止释放,下滑至N处后
的定值电阻,矩形匀强磁场I、Ⅱ的宽度均为
进入水平导轨部分,M到N的竖直高度为h,
d,磁场I的下边界和磁场Ⅱ的上边界间距为
重力加速度为g,若金属棒PQ与金属棒ab始
d,磁场的磁感应强度大小均为B.一根质量为
终垂直于金属导轨并接触良好,且两棒相距足
m、电阻为R的金属棒由静止释放,释放的位
够远.
260
第十一章电磁感应
(1)设金属棒PQ滑到N处时的速度为0,
[对点训练]
求o;
2.如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于
(2)从释放金属棒PQ到金属棒ab速度达到
同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相
,的过程中,求金属棒PQ产生的热量及通
同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上.t=0
过金属棒ab的电荷量q.
时,棒ab以初速度vo向右运动且不会与cd
相碰.运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并
接触良好,两者速度分别为oab、vcd,通过ab
横截面的电量为q,回路中的电流为I,cd棒产
生的焦耳热为Q.下列图像中正确的是()
ab
A.
B
请完成提分集训(六十八)
微专题十电磁感应中的“杆一轨道”模型
一、单杆十电阻十导轨模型中的四类问题
题型一(%≠0)
题型二(o=0)
题型三(0=0)
题型四(o=0)
质量为,电阻不计的
轨道水平光滑,杆cd
倾斜轨道光滑,倾角为
单杆cd以一定初速度
竖直轨道光滑,杆cd
质量为m,电阻不计,
a,杆cd质量为m,电
说明
vo在光滑水平轨道上
质量为m,电阻不计,
两平行导轨间距为L,
阻不计,两平行导轨间
滑动,两平行导轨间距
两平行导轨间距为L
拉力F恒定
距为L
为L
示
意
图
2)a
261