2026年重庆卷-高考压轴题解读与变式训练

该高中物理高考复习讲义聚焦导体棒切割磁感线力电综合问题，整合电磁感应、闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿运动定律及动能定理等核心考点，按基础应用、过程分析、分类讨论的逻辑层次构建知识体系，通过考点梳理、方法指导、真题精讲和变式训练环节，帮助学生突破力电综合题分析难点。 讲义采用模型建构与科学推理教学法，如分析稳定速度时引导学生建立“速度-受力-加速度”动态模型，对比初速度与特征速度关系培养分类讨论能力，落实科学思维与运动和相互作用观念。设置分层训练配合即时总结，助力学生高效掌握解题逻辑，为教师把控复习节奏和提升学生应考能力提供支持。

高考压轴题解读与变式训练 2026年重庆卷-导体棒切割磁感线力电综合题+分类讨论 【试题】（2026年重庆高考物理压轴题） 如图甲所示，在水平面内，相距为L=1m的固定平行光滑金属导轨与滑动变阻器R相连，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，导轨电阻不计。空间内存在磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下的匀强磁场。粗细均匀的金属棒在外力F作用下以初速度=m/s向右运动，金属棒质量m=2kg，电阻不计。运动过程中，外力F随金属棒动能变化的图像如图乙所示。金属棒与导轨接触良好且始终和导轨垂直，忽略回路电流产生的磁场。 （1） 调节滑动变阻器的阻值R=1Ω，求金属棒速度为v=0.5m/s时所受的安培力大小； （2） 调节滑动变阻器的阻值R=1Ω，初速度=m/s，求金属棒的稳定速度；当金属棒以不同初速度开始运动时，求在达到稳定速度过程中合外力做的功。 （3） 调节滑动变阻器的阻值，使得金属棒有两个稳定速度，求滑动变阻器的阻值和对应的稳定速度。 【试题解读】2026年重庆高考物理卷的压轴题，以“导体棒在磁场中切割磁感线”为经典物理模型，构建了一道综合性极强的力电综合计算题。该题不局限于单一知识点的考查，而是将电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式、牛顿运动定律及动能定理有机融合，特别强化了对学生过程分析能力与分类讨论思想的考查，体现出新高考背景下“重思维、轻计算”的命题导向。全题呈现出“平缓引入—层层递进—顶峰挑战”的鲜明阶梯性，完美实现了为不同层次考生提供展示空间的选拔功能。它提醒我们，新高考物理压轴题已从“偏怪难”转向“重分析、重逻辑、重讨论”。 【试题逐层剖析】 第一问：基础送分题——公式的直接应用 本问立足于基本物理规律，旨在稳定考生心态，确保大部分学生能够获得基础分值，体现了高考“送分送到位”的仁慈设计。 题目给出导体棒的特定初速度，考生只需按顺序聚即可轻松写成完成：由法拉第电磁感应定律求出感应电动势、由闭合电路欧姆定律求出回路电流、由安培力公式得出导体棒所受的安培力大小与方向。 第二问：难度攀升——稳定状态分析与分类讨论的雏形 本问分为两个递进的小问题，是整道题区分度的开端。 第一小问（中等难度）：给定具体初速度，求计算导体棒的最终稳定速度（即收尾速度）。 解题关键：对导体棒进行精确的受力分析（水平方向：向右拉力、向左安培力），通过分析加速度随速度变化的趋势（逐渐减小），判断导体棒做加速度减小的加速（或减速）运动，直至加速度为零时达到稳定速度，并以加速度为零作为列式的依据。 第二小问（高难度）：要根据不同的初速度取值，分类讨论每种情况下的最终稳定速度及全过程外力做的功。 难点所在：这已不是单纯的公式套用，而是要求学生建立速度-受力-加速度-运动趋势的动态闭环分析思维。考生需要依据初速度与“特征速度”的大小关系，划分不同的物理情境—— （1）若初速度小于稳定速度，导体棒将加速，安培力增大，最终趋近稳定； （2）若初速度大于稳定速度，导体棒将减速，安培力减小，最终同样趋近稳定； （3）若初速度恰好等于稳定速度，则直接匀速。 第三问：终极挑战——双变量不确定性下的综合讨论 在全卷最高处，本题引入第二个不确定性物理量（可调的外电阻阻值、不同的初速度），要求学生在第二问分类框架的基础上，进行二维参数空间内的稳定状态讨论。 物理层面：学生需重新建立新的动力学方程，将新变量耦合进原有的加速度表达式中，分析系统的平衡条件是否成立，以及稳定解的存在性与唯一性。 数学层面：将双变量转化为关于某一变量的方程有解或无解、有唯一解还是多解的问题。这要求学生具备较强的数理结合能力，能从物理图像出发，构建数学模型，再回归物理情境解释数学结果的实际意义。 解析 （1）金属棒速度为v=0.5m/s时，由法拉第电磁感应定律， 产生的感应电动势 E=BLv， 金属棒中电流 I=， 金属棒所受安培力 =BIL， 联立解得 ==2N。 （2） 由动能公式，=m, 可得=2J时，v=m/s。 由图乙可知，0<v<m/s时，外力F=1+3=(1+3)N v≥m/s时，外力F=7N 当初速度=m/s时， ==N，F=(1+3)N=N 由于>F，金属棒做减速运动直到速度稳定，此时=(1+3)，即3-4v+1=0 解得 v=m/s，或v=m/s（舍弃） （I）0<v<m/s时，=F-=1+3-4v ①0<v<m/s时，>0, 金属棒将加速运动，直至速度增大到v=m/s， ②m/s<v<1m/s时，<0, 金属棒将减速运动，直至速度减小到v=m/s， 综上所述，0<v<m/s时，金属棒最终速度都是v=m/s， 合外力做功 W=mm=－ （0<v<m/s） ③1m/s<v<m/s时，>0, 金属棒将加速至v=m/s， 合外力做功 W=mm=－ （1m/s<v<m/s） （II）v>m/s时，=F-=7-4v 金属棒稳定时，7-4v=0 解得 v=m/s 即金属棒稳定速度为v=m/s 合外力做功 W=mm=－ （v>m/s） （3）第一种情况，设两个稳定速度分别为、，满足 0 <<m/s， ≥ m/s ==，则有 F-=1+3-=0 ① 要使v只有一个解，则-12=0，解得 R=Ω 代入 ① 解得 =m/s， ≥ m/s时，7=，解得 =m/s。 综上所述，R=Ω时 稳定速度分别为，=m/s。 第二种情况：其中一个稳定速度刚好为=m/s。 则有 7=，解得 R=Ω 代入 ① 解得 =m/s，或=m/s， 综上所述，R=Ω时 稳定速度分别为 =m/s，或=m/s. 【备考建议】 夯实基础模型：务必熟练推导“单棒+电阻”模型的动态方程，牢记稳定速度的表达式，这是应对所有变化的前提。 强化分类讨论训练：平时做题时，多问“如果初速度不同会怎样？”、“如果某个参量改变，平衡状态是否还存在？”，有意识地锻炼思维缜密度。 提升数理结合素养：学会将物理临界条件（如受力平衡、恰好运动）转化为数学的等式或不等式，并注意解的物理合理性的校验。 规范书写步骤：高考阅卷按步给分，即使无法完成最终讨论，写出正确的受力分析、感应电动势和动力学方程，也能获得可观的过程分。 【变式训练】 1 （2026云南昭通质检）如图所示，间距为L = 1m的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R = 4Ω，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B = 2T、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m = 2kg、长度为d = 1.2m、单位长度电阻为r0 = 1Ω/m的金属棒垂直于导轨放置，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v = 5m/s，加速阶段的位移与减速阶段的位移之比为2：1，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦，导轨足够长且电阻不计。求： (1)减速过程中通过金属棒的电荷量q； (2)金属棒加速的加速度大小a； (3)加速阶段外力大小与金属棒发生的位移的函数关系。 答案 （1）5C （2）0.5m/ （3）F=（1+）N 解析 (1) 减速过程，由动量定理可得： - BL△t=0-mv △t=q 联立解得 q=5C （2）设减速阶段的位移为，则加速阶段的位移为2， 对减速阶段，q=△t， =， =， =BL， =R+L 联立解得 =12.5m 金属棒加速过程，由 =2a·2 解得 a=0.5m/ （3） 加速过程，由牛顿第二定律，F-BIL=ma， I=， E=BLv， v=at， x=a， =R+L， 联立解得 加速阶段外力大小与金属棒发生的位移的函数关系为 F=（1+）N 2 (内蒙古2025年普通高等学校招生全国统一考试第三次模拟)如图所示，电阻不计的两金属导轨平行正对放置，间距为L，竖直部分粗糙，水平部分光滑，水平及竖直部分均足够长。整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒Q借助小立柱静置于竖直导轨上并保持水平，其与竖直导轨间的动摩擦因数为μ。导体棒P垂直于水平导轨放置，处于静止状态。两导体棒的质量均为m，接入导轨间的电阻均为R。t = 0时起，对导体棒P施加水平向右的拉力F，使其做加速度为a的匀加速直线运动，同时撤去小立柱，导体棒Q开始下滑。已知两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求拉力F随时间t变化的关系式； （2）求导体棒Q所达到的最大速度vm及下滑的总时间； （3）若在导体棒Q停止下滑的同时撤去拉力F，导体棒P继续运动多远距离时，导体棒Q又开始下滑？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 (1)导体棒P做匀加速直线运动，t时刻速度 v=at， 感应电动势 E=BLv， 由于导体棒Q在竖直轨道上滑动时不切割磁感线，不产生电动势，回路电流 两导体棒所受安培力大小均为 对导体棒P，由牛顿第二定律有 可得 (2)导体棒Q受到的安培力水平向右，水平方向受力平衡，设弹力为FN，有 竖直方向，设t时刻加速度为a2，根据牛顿第二定律有 可得 设t1时刻a2减小到0，此时导体棒Q的速度达到最大有 如图所示，a2 − t图线与时间轴所围的面积等于Q下滑过程速度的变化量。 根据图像有 可知 导体棒Q的速度达到最大后，做加速度逐渐增大的减速运动。设t2时刻导体棒Q停止下滑。由a2 − t图根据对称性可知 (3)导体棒Q停止下滑时，导体棒P的速度 设导体棒P的速度减到v3时，导体棒Q又开始下滑，此时棒Q所受安培力 滑动摩擦力等于重力，该过程导体棒P继续运动的距离为d。有 可得 撤去外力后的一小段时间Δt（Δt→0），导体棒P发生位移Δx，速度变化量为Δv，由动量定理有 则棒P速度从v2减到v3，求和有 可得 3 (2025·江西吉安市期末)如图甲所示，U形导轨倾斜固定放置，与水平面的夹角θ为53°，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向下，导轨光滑且电阻忽略不计，导轨的宽度为L，长度为L、电阻为R的金属棒与导轨垂直放置，由静止开始释放，最大速度为v0；现把U形导轨水平放置，磁场方向变为竖直向下，把金属棒与导轨垂直放置，如图乙所示，给金属棒水平向右的变力F，使其从静止开始向右做加速度大小为g的匀加速直线运动。图甲、乙中，金属棒均始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，sin 53°=，cos 53°=，求： (1)金属棒在倾斜U形导轨上做什么运动？ (2)金属棒的质量； (3)乙图中F与时间t的关系式。 答案　(1)先做加速度逐渐减小的加速直线运动，然后做匀速直线运动　 (2)　(3)F=+gt) 解析　(1)金属棒在倾斜导轨上运动 由牛顿第二定律知，mgsin θ-F安=ma 又F安=BIL，I= 则mgsin θ-=ma 随着金属棒速度的增大，加速度减小， 所以金属棒先做加速度逐渐减小的加速直线运动，直至mgsin θ=F安，然后做匀速直线运动。 (2)题图甲中，当金属棒以最大速度v0稳定运行时， 根据Em=BLv0，Im=，F安m=BImL 又F安m=mgsin 53° 解得m= (3)对题图乙，设金属棒t时刻的速度为v，则有 E'=BLv，I'=，F安'=BI'L 由牛顿第二定律可得F-F安'=mg 金属棒做匀加速直线运动，则有v=gt 解得F=+gt)。 4 如图甲所示，两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒和与导轨始终保持垂直且接触良好，棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导轨。已知棒的质量为棒和棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计。将棒从静止开始释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力，作出力随时间t的变化图像如图乙所示（力大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g取。求： （1）时，金属棒的速度大小； （2）时，外力F的大小； （3）已知金属棒在的时间内产生的热量为，求这段时间外力F所做的功。 【答案】（1）0.5m/s；（2）3N；（3）-11.25J 【解析】 （1）设棒NQ的质量为M，当t=0时 解得 ，棒NQ受到沿斜面向上的拉力，对棒NQ分析 根据，解得 感应电动势为 根据，解得 （2）当，棒NQ受到沿斜面向上的拉力，对棒NQ分析 根据，解得 感应电动势为 根据，解得 由以上可知棒ab的速度可表示为 由于FT随时间均匀增大，所以ab在做匀加速直线运动，其加速度为 对棒ab分析 解得 F=3N （3）在0~3s的时间内金属棒的位移为 对金属棒运用动能定理分析 这段时间ab克服安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，因为电路里有两根电阻相等的棒，所以电路中产生的焦耳热为9J。 所以 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高考压轴题解读与变式训练 2026年重庆卷-导体棒切割磁感线力电综合题+分类讨论 【试题】（2026年重庆高考物理压轴题） 如图甲所示，在水平面内，相距为L=1m的固定平行光滑金属导轨与滑动变阻器R相连，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，导轨电阻不计。空间内存在磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下的匀强磁场。粗细均匀的金属棒在外力F作用下以初速度=m/s向右运动，金属棒质量m=2kg，电阻不计。运动过程中，外力F随金属棒动能变化的图像如图乙所示。金属棒与导轨接触良好且始终和导轨垂直，忽略回路电流产生的磁场。 （1） 调节滑动变阻器的阻值R=1Ω，求金属棒速度为v=0.5m/s时所受的安培力大小； （2） 调节滑动变阻器的阻值R=1Ω，初速度=m/s，求金属棒的稳定速度；当金属棒以不同初速度开始运动时，求在达到稳定速度过程中合外力做的功。 （3） 调节滑动变阻器的阻值，使得金属棒有两个稳定速度，求滑动变阻器的阻值和对应的稳定速度。 【试题解读】2026年重庆高考物理卷的压轴题，以“导体棒在磁场中切割磁感线”为经典物理模型，构建了一道综合性极强的力电综合计算题。该题不局限于单一知识点的考查，而是将电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力公式、牛顿运动定律及动能定理有机融合，特别强化了对学生过程分析能力与分类讨论思想的考查，体现出新高考背景下“重思维、轻计算”的命题导向。全题呈现出“平缓引入—层层递进—顶峰挑战”的鲜明阶梯性，完美实现了为不同层次考生提供展示空间的选拔功能。它提醒我们，新高考物理压轴题已从“偏怪难”转向“重分析、重逻辑、重讨论”。 【试题逐层剖析】 第一问：基础送分题——公式的直接应用 本问立足于基本物理规律，旨在稳定考生心态，确保大部分学生能够获得基础分值，体现了高考“送分送到位”的仁慈设计。 题目给出导体棒的特定初速度，考生只需按顺序聚即可轻松写成完成：由法拉第电磁感应定律求出感应电动势、由闭合电路欧姆定律求出回路电流、由安培力公式得出导体棒所受的安培力大小与方向。 第二问：难度攀升——稳定状态分析与分类讨论的雏形 本问分为两个递进的小问题，是整道题区分度的开端。 第一小问（中等难度）：给定具体初速度，求计算导体棒的最终稳定速度（即收尾速度）。 解题关键：对导体棒进行精确的受力分析（水平方向：向右拉力、向左安培力），通过分析加速度随速度变化的趋势（逐渐减小），判断导体棒做加速度减小的加速（或减速）运动，直至加速度为零时达到稳定速度，并以加速度为零作为列式的依据。 第二小问（高难度）：要根据不同的初速度取值，分类讨论每种情况下的最终稳定速度及全过程外力做的功。 难点所在：这已不是单纯的公式套用，而是要求学生建立速度-受力-加速度-运动趋势的动态闭环分析思维。考生需要依据初速度与“特征速度”的大小关系，划分不同的物理情境—— （1）若初速度小于稳定速度，导体棒将加速，安培力增大，最终趋近稳定； （2）若初速度大于稳定速度，导体棒将减速，安培力减小，最终同样趋近稳定； （3）若初速度恰好等于稳定速度，则直接匀速。 第三问：终极挑战——双变量不确定性下的综合讨论 在全卷最高处，本题引入第二个不确定性物理量（可调的外电阻阻值、不同的初速度），要求学生在第二问分类框架的基础上，进行二维参数空间内的稳定状态讨论。 物理层面：学生需重新建立新的动力学方程，将新变量耦合进原有的加速度表达式中，分析系统的平衡条件是否成立，以及稳定解的存在性与唯一性。 数学层面：将双变量转化为关于某一变量的方程有解或无解、有唯一解还是多解的问题。这要求学生具备较强的数理结合能力，能从物理图像出发，构建数学模型，再回归物理情境解释数学结果的实际意义。 【备考建议】 夯实基础模型：务必熟练推导“单棒+电阻”模型的动态方程，牢记稳定速度的表达式，这是应对所有变化的前提。 强化分类讨论训练：平时做题时，多问“如果初速度不同会怎样？”、“如果某个参量改变，平衡状态是否还存在？”，有意识地锻炼思维缜密度。 提升数理结合素养：学会将物理临界条件（如受力平衡、恰好运动）转化为数学的等式或不等式，并注意解的物理合理性的校验。 规范书写步骤：高考阅卷按步给分，即使无法完成最终讨论，写出正确的受力分析、感应电动势和动力学方程，也能获得可观的过程分。 【变式训练】 1 （2026云南昭通质检）如图所示，间距为L = 1m的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R = 4Ω，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B = 2T、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m = 2kg、长度为d = 1.2m、单位长度电阻为r0 = 1Ω/m的金属棒垂直于导轨放置，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v = 5m/s，加速阶段的位移与减速阶段的位移之比为2：1，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦，导轨足够长且电阻不计。求： (1)减速过程中通过金属棒的电荷量q； (2)金属棒加速的加速度大小a； (3)加速阶段外力大小与金属棒发生的位移的函数关系。 2 (内蒙古2025年普通高等学校招生全国统一考试第三次模拟)如图所示，电阻不计的两金属导轨平行正对放置，间距为L，竖直部分粗糙，水平部分光滑，水平及竖直部分均足够长。整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒Q借助小立柱静置于竖直导轨上并保持水平，其与竖直导轨间的动摩擦因数为μ。导体棒P垂直于水平导轨放置，处于静止状态。两导体棒的质量均为m，接入导轨间的电阻均为R。t = 0时起，对导体棒P施加水平向右的拉力F，使其做加速度为a的匀加速直线运动，同时撤去小立柱，导体棒Q开始下滑。已知两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求拉力F随时间t变化的关系式； （2）求导体棒Q所达到的最大速度vm及下滑的总时间； （3）若在导体棒Q停止下滑的同时撤去拉力F，导体棒P继续运动多远距离时，导体棒Q又开始下滑？ 3 (2025·江西吉安市期末)如图甲所示，U形导轨倾斜固定放置，与水平面的夹角θ为53°，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向下，导轨光滑且电阻忽略不计，导轨的宽度为L，长度为L、电阻为R的金属棒与导轨垂直放置，由静止开始释放，最大速度为v0；现把U形导轨水平放置，磁场方向变为竖直向下，把金属棒与导轨垂直放置，如图乙所示，给金属棒水平向右的变力F，使其从静止开始向右做加速度大小为g的匀加速直线运动。图甲、乙中，金属棒均始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，sin 53°=，cos 53°=，求： (1)金属棒在倾斜U形导轨上做什么运动？ (2)金属棒的质量； (3)乙图中F与时间t的关系式。 4 如图甲所示，两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒和与导轨始终保持垂直且接触良好，棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导轨。已知棒的质量为棒和棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计。将棒从静止开始释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力，作出力随时间t的变化图像如图乙所示（力大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g取。求： （1）时，金属棒的速度大小； （2）时，外力F的大小； （3）已知金属棒在的时间内产生的热量为，求这段时间外力F所做的功。 1 学科网（北京）股份有限公司 $