第2章 习题课 电磁感应中的动力学及能量问题-（配套课件）【顶尖课课练】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦电磁感应中的动力学及能量问题，通过随堂自测题导入，如金属杆在倾斜轨道下滑的动力学问题和金属棒竖直上升的能量问题，衔接感应电动势、安培力等基础规律与牛顿定律、功能关系的综合应用，构建递进式学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，结合物理观念中的运动与相互作用、能量观念，如推导金属杆最大速度公式时构建受力模型并推理平衡条件，分析能量问题时明确功与机械能的关系。采用“问题-解析-拓展”模式，助力学生深化核心素养，也为教师提供清晰的教学范例。

第2章 电磁感应及其应用 习题课 电磁感应中的动力学及 能量问题 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第二册）（鲁科版）》配套课件 1 随堂自测 1.（电磁感应中的动力学问题）（多选）如图所示， 有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道，上 端接有可变电阻 ，下端足够长，空间有垂直于轨道 平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为 的 BC A. 若变大，则将变大 B. 若 变大，则 将变大 C. 若变大，则将变大 D. 若变小，则 将变大 金属杆从轨道上由静止滑下，杆与轨道电阻不计，经过足够长的时间后， 金属杆的速度会趋近于一个最大速度 ，则( ) 2 解析 金属杆从轨道上滑下切割磁感线产生感应电动势 ，在闭合电路中形成电流 ，因此金属杆从 轨道上滑下的过程中除受重力、轨道的弹力外还受安培力 作用， ，先用右手定则判定感应电流方 向，再用左手定则判定出安培力方向，如图所示，根据牛 顿第二定律，得，当 时， ，解得 ，故选项B、C正确。 3 2.（电磁感应中的能量问题）如图所示，竖直放置的两根 平行金属导轨之间接有定值电阻 ，质量不能忽略的金属 棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，金属棒与 导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向 A A. 金属棒的机械能增加量 B. 金属棒的动能增加量 C. 金属棒的重力势能增加量 D. 电阻 上产生的热量 解析 金属棒加速上升时受到重力、拉力 及安培力。根据功能关系可 知，力 与安培力做功的代数和等于金属棒的机械能的增加量，A正确。 与导轨平面垂直，金属棒在竖直向上的恒力 作用下加速上升的一段时 间内，力 做的功与安培力做的功的代数和等于( ) 4 3.（电磁感应中的动力学问题）如图所 示，空间存在 、方向竖直向 下的匀强磁场，、 是水平放置的 平行长直导轨，其间距 ，电 阻 接在导轨一端，是跨接在导轨上质量 、接 入电路的电阻 的导体棒，已知导体棒和导轨间的动摩擦因数 为0.2。从零时刻开始，对棒施加一个大小为 、方向水平 向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导 轨垂直且接触良好，取 。 5 （1）求导体棒所能达到的最大速度； 答案 6 解析 导体棒切割磁感线运动，产生的感应电动 势 。① 回路中的感应电流 。② 导体棒受到的安培力 。③ 导体棒运动过程中受到拉力、安培力和摩擦力 的作用，根据牛顿 第二定律： 。④ 7 由①②③④得 。⑤ 由⑤可知，随着速度的增大，安培力增大，加速 度减小，当加速度 减小到0时，速度达到最大。 此时有 。⑥ 可得 。⑦ （2）试定性画出导体棒运动的速度—时间图像。 答案 见解析图 解析 由（1）中分析可知，导体棒运动的速度—时间图像如图所示。 9 $