第12章 电磁感应 高考加油站 教你审题(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应专题，依据高考评价体系梳理了电磁感应规律、动量守恒、能量守恒、动能定理等核心考点，通过真题分析明确动量与能量综合应用占比60%、电磁感应电路问题占30%的高频考点分布，归纳碰撞分离、电流计算等典型题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+素养培养”的复习策略，以2025河北卷电磁助推装置题为例，深入剖析碰撞分离过程中动量守恒与能量守恒的综合应用，培养科学推理和模型建构素养。提供动能定理结合恒定电流的解题模板，帮助学生掌握电磁感应综合题答题技巧，教师可据此精准指导，提升高考冲刺效率。

高考加油站——教你审题 高三一轮复习讲义 广东专版 第十二章 电磁感应 (2025·河北卷·T15)某电磁助推装置设计如图， 超级电容器经调控系统为电路提供1 000 A的恒定 电流①，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面 的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒， b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM'处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能②。当a运行至NN'时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10 F，导轨间距为0.5 m，磁感应强度大小为 1 T，MM'到NN'的距离为5 m，a、b质量分别为2 kg、8 kg，a在导轨间的电阻为0.01 Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻③、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。 典例 (1)若分离后某时刻a的速度大小为10 m/s，求此时通过a的电流大小④。 分离后a切割磁感线，有E ＝ BLv 则通过a的电流I＝ 解得I ＝ 500 A。 答案：500 A (2)忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为1.25 m时，求b分离后的速度大小，分析其是否为b能够获得的最大速度；并求a运动过程中电容器的电压减小量⑤。 答案：m/s　是 由于超级电容器经调控系统为电路提供I0＝1 000 A的恒定电流，则当a与b的初始间距为1.25 m时a与b碰撞前的速度为va，由动能定理得I0LBxab＝ma a与b碰撞时根据动量守恒和能量守恒有 mava ＝ (ma＋mb)v共，ma＝(ma＋mb)＋Ep a与b从碰撞处到NN'的过程中由动能定理有 I0LB(xMN－xab)＝(ma＋mb)－(ma＋mb) a与b分离时根据动量守恒和能量守恒有(ma＋mb)v共1 ＝ mava1＋mbvb1，(ma＋mb)＋Ep＝ma＋mb 联立解得va1＝0，vb1＝25 m/s 由题意可知，从a开始运动至a、b分离，安培力一直做正功，且分离后a的速度为零，所以分离后b的速度是其能获得的最大速度。 由于a和a、b组合体均做匀变速直线运动，分别有xab＝t1，xMN－xab＝t2 则电容器流出的电荷量Δq ＝ I0(t1＋t2) a运动过程中电容器的电压减小量ΔU＝＝40 V。 (3)忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为Ff ＝ kv2(k ＝ 0.025 N·s2/m2)，初始位置与(2)问一致，试估算a运行至NN'时，a、b分离前的速度大小能否达到(2)问中分离前速度的99％，并给出结论。(0.992 ＝ 0.980 1) 答案：能 规定水平向右为正方向，由(2)知a、b碰后共同速度为v共＝5 m/s，若无空气阻力，到达NN'的速度为v共1＝20 m/s，其v2-x图像如图所示 若考虑阻力Ff＝kv2，则实际v2-x图像应在图中所示图线的下方，可知克服阻力做的功为W＜·(xMN－xab) 由动能定理有I0LB(xMN－xab)－W＝(ma＋mb)－(ma＋mb) 解得＞( 可知a、b分离前的速度大小能达到(2)问中分离前速度的99％。 ①开关S接1端时，a中的电流大小恒定，与a的运动速度大小无关。 ②a与b正碰过程遵守动量守恒和能量守恒，该过程不产生内能，而且系统损失的动能转化为弹性势能。 ③当S接2端，a、b分离后回路的总电阻为0.01 Ω。 ④选用E＝Blv和闭合电路欧姆定律求解。 ⑤a与b碰撞过程、分离过程均遵守动量守恒和能量守恒。 谢 谢 观 看 高考加油站 教你审题 $