重难点强化十六 三大观点解决力、电综合问题（专项训练）（四川专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

重难点强化十六 三大观点解决力、电综合问题（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 1 知识点1 电磁感应中的动力学问题 2 知识点2 电磁感应中的能量问题 3 模拟·基础演练 5 重难·创新演练 26 真题·实战演练 32 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 动力学观点（牛顿运动定律）处理力电综合 浙江卷 T18，14 分 广西卷 T18，14 分 山东卷 T19，14 分 能量观点（动能定理、能量守恒） 湖南卷 T17，13 分；黑吉辽蒙 T19，14 分 北京卷 T18，14 分；四川卷 T19，14 分 安徽卷 T19，14 分；江西卷 T18，13 分 动量观点（动量定理、动量守恒）在电磁中应用 黑吉辽蒙 T19，14 分 浙江卷 T19，14 分 天津卷 T19，14 分 考情分析 题型与考向： 压轴计算题。动力学适合匀变速；能量观点处理变力做功，求解电热、速度；动量定理常用于电磁感应导体棒、磁场粒子；要区分三大观点适用条件，多过程优先能量、动量。 情境与立意：电磁感应双杆、复合场粒子运动，复杂多过程，考查综合思维，选择最优物理规律。 复习目标 知识掌握：理清牛顿定律、动能定理、能量守恒、动量定理、动量守恒适用条件；熟悉电场力、安培力做功特点。 能力提升：①会对力电综合问题选择恰当的物理观点；②多过程拆分，联立方程；③注意安培力冲量、电荷量之间的推导关系。 巩固·知识解构 知识点1 电磁感应中的动力学问题 1.导体的两种运动状态 状态 特征 处理方法 平衡态 加速度为零 根据平衡条件列式分析 非平衡态 加速度不为零 根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析 2.用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤 “单杆＋电阻”模型动力学特点 v0≠0,轨道光滑 v0=0,有外力轨道光滑 示意图 v-t图像 运动过程 分析 导体杆以速度v切割磁感线产生感应电动势E=BLv,电流I==,安培力F=ILB=,做减速运动:v↓⇒F↓⇒a↓,当v=0时,F=0,a=0,杆保持静止 开始时a=,以后杆ab速度v↑⇒感应电动势E=BLv↑⇒I↑⇒安培力F安=ILB↑,由F-F安=ma知a↓,当a=0时,v最大,vm= “单杆＋电容器”模型动力学特点 v0=0　轨道光滑 示意图 v-t 图像 运动过程分析 开始时a=,以后杆ab速度v↑⇒E=BLv↑,经过Δt速度为v+Δv,此时感应电动势E'=BL(v+Δv),Δt时间内流入电容器的电荷量Δq=CΔU=CBLΔv,Δv=aΔt 电流I==CBL=CBLa 安培力F安=ILB=CB2L2a F-F安=ma,a=,所以杆以恒定的加速度做匀加速运动 “双杆＋导轨”模型动力学特点 1.初速度不为零，不受其他水平外力 光滑的平行导轨 光滑不等距导轨 示意图 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 杆MN、PQ间距足够长 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝2L2 杆MN、PQ间距足够长且只在各自的轨道上运动 v－t 图像 分析 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度做匀速运动 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，两杆的速度之比为1∶2 2.初速度为零，一杆受到恒定水平外力 光滑的平行导轨 不光滑平行导轨 示意图 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 摩擦力Ff1＝Ff2 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 v－t 图像 分析 开始时，两杆做变加速运动；稳定时，两杆以相同的加速度做匀加速运动，且速度差恒定 开始时，若Ff<F≤2Ff，则PQ杆先变加速后匀速运动，MN杆静止。若F>2Ff，PQ杆先变加速后匀加速运动，MN杆先静止后变加速运动，最后和PQ杆同时做匀加速运动，且加速度相同 知识点2 电磁感应中的能量问题 1.电磁感应中的能量转化 2.求解焦耳热Q的三种方法 模拟·基础演练 1．（26-27高三上·江苏镇江·开学考试）如图所示，一导体棒置于倾斜且足够长的光滑金属导轨ad、上，导轨上端间连有定值电阻，、区间内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场。时导体棒位于位置，由静止开始下滑，设导体棒的速度为v、加速度为a，电路中电流为I，电阻上产生的热量为Q，则导体棒从运动至过程中各物理量与t的图像可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】运动分为两个阶段分析： 第一阶段：（无磁场区域） 导轨光滑无安培力，导体棒仅受沿斜面向下的重力分力作用，做初速度为0的匀加速直线运动，加速度 加速度恒定，速度随时间线性增大，此过程无感应电流、无热量产生，故B、D错误。 第二阶段：（有磁场区域） 导体棒进入磁场后，切割磁感线产生感应电动势 感应电流 受到沿导轨向上的安培力 由牛顿第二定律得： 若刚进入磁场时安培力大于重力分力，加速度沿导轨向上，导体棒做减速运动：速度减小则安培力减小，造成加速度（绝对值）逐渐减小，属于加速度减小的变减速运动；当加速度减为0时，速度达到收尾速度，导体棒将开始匀速运动，故A错误。 对应电流 随同步变化：刚进入磁场时电流有初始值，随减小而逐渐减小，当、时，电流将保持恒定，和C选项图像特征吻合。 故选C。 2．（24-25高二下·海南海口·阶段检测）如图所示，、为水平面内的两根平行固定光滑金属导轨，与为垂直于导轨放置且可以在导轨上自由移动的两根金属棒，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中。导轨与金属棒始终接触良好，当给棒施加一外力使其向右运动时，下列说法正确的是（     ） A．棒向右移动 B．棒向左移动 C．棒与棒的间距减小 D．棒与棒的间距保持不变 【答案】A 【详解】AB．当ab棒向右运动时，根据右手定则，ab中产生方向的感应电流，因此流经cd棒的电流方向为，由左手定则得，cd棒所受安培力方向向右，故A正确，B错误； CD．由受力分析得ab棒向右做加速度减小的加速运动，cd棒向右做加速度增大的加速运动，直到两者加速度相等达到稳定状态，因此两棒之间的距离一直在增大，故CD错误。 故选A。 3．（25-26高二下·云南曲靖·开学考试）如图所示，倾角=37°、间距L=1m的足够长平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨的顶端用导线与阻值R=1Ω的定值电阻相连，质量m=1kg、长度也为L、阻值r=0.25Ω的导体棒垂直导轨放置，整个空间有垂直导轨向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。t=0时刻，该导体棒以大小v0=5m/s的初速度沿导轨向上运动，滑行x=0.8m时速度减为零，然后再沿导轨下滑。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，忽略导轨与导线的电阻，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（     ） A．t=0时，导体棒的加速度大小为10m/s² B．导体棒上滑的时间为0.5s C．导体棒上滑过程中，电阻R产生的焦耳热为0.25J D．导体棒下滑稳定时的速度大小为2.5m/s 【答案】D 【详解】A．根据题意分析可知，t=0时，导体棒上产生的感应电动势E=BLv0 代入数据解得E=5V 由闭合电路的欧姆定律，得此时电路中的电流为 由右手定则可知回路中的电流方向为逆时针，由左手定则，可知安培力方向沿导轨向下，对导体棒由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ+BIL=ma 解得a=14m/s2，故A错误； B．根据题意分析可知，对导体棒上滑过程由动量定理有 其中 解得t=0.436s，故B错误； C．根据题意分析可知，导体棒上滑过程，由能量守恒定律有 解得Q=4.5J 则定值电阻产生的焦耳热 解得QR=3.6J，故C错误； D．根据题意分析可知，导体棒下滑达到稳定状态时，感应电动势E′=BLv 导体棒中的电流 对导体棒受力分析，由平衡条件mgsinθ=μmgcosθ+BI′L 解得v=2.5m/s，故D正确。 故选D。 4．（26-27高三上·河北廊坊·开学考试）如图所示，光滑平行金属导轨的左侧为两个半径均为、间距为的圆弧导轨，右侧由水平面内宽度为的平行导轨与宽度为的平行导轨连接而成，圆弧导轨的最低点与水平面相切且刚好与水平导轨平滑连接。图中虚线右侧的导轨处于方向垂直水平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。初始时，金属棒垂直放置在圆弧导轨的最高点，金属棒垂直放置在窄导轨上，和的质量分别为、m，虚线右侧的宽、窄导轨均足够长，导轨电阻不计，运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好。已知重力加速度大小为，将金属棒由静止释放，最终两金属棒进入稳定的运动状态，下列说法正确的是（     ） A．金属棒进入磁场时的速度大小为 B．金属棒进入磁场后，两金属棒的总动量守恒 C．整个过程中，金属棒受到的冲量大小为 D．整个过程中，通过金属棒的电荷量为 【答案】C 【详解】A．设金属棒刚进入磁场时的速度大小为，根据机械能守恒定律有 解得 A错误； B．两棒在磁场中运动时，ab的有效切割长度为2L，受到的安培力大小为Fab=BI⋅2L cd的有效切割长度为L，受到的安培力大小为Fcd=BI⋅L 两棒所受安培力的合力为F合=2BIL−BIL=BIL≠0 因此系统总动量不守恒，B错误； CD．系统稳定运动时，回路的总感应电动势为0（无感应电流，安培力消失），即两棒的动生电动势满足 稳定时满足 解得 对ab根据动量定理有 对cd根据动量定理有 其中 解得， C正确，D错误。 故选C。 5．（26-27高三上·江西·阶段检测）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨水平固定，导轨间距为，导轨左端与开关S、电池（电动势为）相连，导轨所在范围内存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨间的矩形虚线窄区（宽度不计）内的导轨上涂有绝缘漆。金属棒、的长度均为，垂直放在窄区左侧的导轨上，垂直放在窄区内的导轨上且两棒相距足够远。闭合开关S，由静止开始运动，一段时间后做匀速运动，在两棒发生弹性碰撞（碰撞时间极短）前瞬间断开S。已知、的质量分别为、，两棒始终与导轨垂直且接触良好，电池内阻以及导轨电阻均不计。求： (1)S由闭合到断开的这段时间内，所受安培力的冲量大小； (2)两棒碰撞后瞬间的速度大小。以及碰撞后至最终状态的过程中两棒产生的总焦耳热。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）金属棒匀速运动时，其产生的动生电动势与电源电动势大小相等，回路电流为0，安培力为0，因此匀速时，速度​满足 解得 对金属棒，初动量为0，由动量定理得 解得安培力的冲量大小 （2）a、b发生弹性碰撞，设碰撞后a的速度为​，b的速度为，由动量守恒得 且没有动能损失，则有 联立解得， 碰撞后a、b离开绝缘窄区，开关已断开，两棒和导轨构成闭合回路。安培力使a加速、b减速，最终两棒达到共同速度​，此后回路磁通量不变、无感应电流，两棒匀速运动。该过程系统动量守恒（合外力为0），有 解得 根据能量守恒，碰撞后到最终状态的总焦耳热等于系统动能的损失量，即 解得 重难·创新演练 （24-25高二下·上海浦东新·期中）法拉第电磁感应定律揭示了电磁现象之间的联系和转化，为人类更好地利用能源提供了新的途径。 6．（多选）如图所示，两条平行的水平虚线间存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一长方形金属线框在重力作用下在竖直平面内向下穿越磁场，线框宽度小于磁场区域宽度。当线框下端进入磁场时，线框恰好能做匀速运动。不计空气阻力，则下列说法中正确的是  （      ） A．线框下边穿出磁场后的短时间内，线框做减速运动 B．从上边框进入磁场到下边框即将出磁场的过程中，重力做的功大于其动能的增加量 C．线框进入磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 D．线框穿出磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 7．如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0 <θ <90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（   ） A．运动的平均速度大小为 B．下滑位移大小为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为 8．某学生小组用小车探究电磁阻拦的效果如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界匀强磁场。已知小车总质量m = 0.2 kg，金属框宽为0.1 m，长为0.2 m，电阻R = 2 Ω，磁场宽度D = 0.4 m，磁感应强度B = 1 T，不计摩擦。若v0 = 4 m/s，则cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。 （1）ab边刚进入磁场时，请计算线框中产生的感应电流大小和小车的加速度大小。 （2）在小车穿过磁场的过程中，线框中感应电流的方向有变化么？试分析说明。 （3）求全过程线框产生的焦耳热。 【答案】6．AC 7．B 8．（1）0.2A  0.1m/s2    （2）电流方向是先再  （3）1.6J 【详解】6．A．线框进入磁场的过程做匀速运动，重力等于安培力。线框完全处于磁场中的阶段，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，则线框穿出磁场时速度大于进入磁场时的速度，安培力增大，将大于重力，所以短时间内线框将做减速运动，故A正确； B．线框完全处于磁场中的阶段，做匀加速运动，根据功能关系可知，重力做的功等于线框动能的增加量，B错误； C．线框进入磁场过程，动能不变，产生感应电流，根据能量守恒可知，重力势能减少量等于线框内能的增加量，故C正确； D．线框穿出磁场时速度大于进入磁场时速度，穿出时产生的感应电动势和感应电流大于进入磁场时的感应电动势和感应电流，线框所受的安培力也大于进入磁场时的安培力，这样线框做减速运动，根据功能关系知，重力做的功与线框动能减少量之和等于产生的焦耳热，则重力势能减小量小于线框中产生的焦耳热，故D错误。 故选AC。 7．A．根据牛顿第二定律，有 金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不等于，而是大于，故A错误； B．由电量计算公式 平均电流为 平均感应电动势为 联立解得 可得，下滑的位移大小为，故B正确； C．产生的焦耳热 而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流小，故这一过程产生的焦耳热小于，故C错误； D．金属棒ab棒加速运动，或先做加速运动，后做匀速运动，速度为v时产生的感应电流最大，受到的安培力最大，最大安培力大小为，故D错误。 故选B。 8．（1）感应电动势为 感应电流为 代入数据可得 小车受到的安培力为 由牛顿第二定律 解得 （2）线框穿过磁场的过程中，在ab边刚进入磁场时，由右手定则可知，电流方向是，在cd边刚要离开磁场边界MN时，由右手定则可知，电流方向是abcda，因此电流方向是先adcba再。 （3）根据能量守恒可知全过程线框产生的焦耳热。 9．（25-26高二下·江苏无锡·期中）如图所示，光滑平行导轨固定于水平面内，间距为，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为的定值电阻，一阻值为的导体棒垂直导轨放置，导轨电阻忽略不计。现使导体棒获得一水平向右的速度，则在此时两点间电压大小为（     ） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】导体棒切割磁感线产生动生感应电动势，大小为 此时导体棒相当于电源，自身电阻为电源内阻，外电路电阻为定值电阻，根据闭合电路欧姆定律，回路电流为 是导体棒的两个端点，间电压为电源的路端电压，即外电阻两端的电压，为 故选C。 10．（25-26高二下·广东佛山·期中）如图所示，两根足够长、间距为L的光滑竖直平行金属导轨，处在方向垂直于轨道平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻阻值为R，电容器的电容为C（不会被击穿），质量为m的金属棒MN水平放置。闭合其中一个开关，让MN沿导轨由静止开始释放，MN和导轨始终接触良好。不计金属棒和导轨的电阻，重力加速度为g。下列说法错误的是（     ） A．若只闭合开关S1，金属棒MN的加速度逐渐减小直至为零 B．若只闭合开关S1，金属棒MN运动的最大速度 C．若只闭合开关S2，通过金属棒MN的电流不断增大 D．若只闭合开关S2，当电容器带电荷量为q时，金属棒MN运动的时间 【答案】C 【详解】AB．若只闭合开关S1，分析金属棒MN的受力可知 其中 解得 随着金属棒下落速度越来越大，加速度逐渐减小，当加速度减为零时，金属棒具有最大速度，即 解得，故AB正确； C．若只闭合开关S2，金属棒MN运动过程中取一段时间，且趋近于零，设导体棒加速度为a，则有 对导体棒，根据牛顿第二定律可得 联立解得，可知通过金属棒MN的电流保持不变，故C错误； D．若只闭合开关S2，当电容器带电荷量为q时，根据，解得金属棒MN运动的时间，故D正确。 此题选择错误的，故选C。 11．（2026·广东佛山·一模）我国倡导全民健身，磁阻划船机成为热门健身器材，其核心原理利用金属导体杆切割磁感线产生安培力，提供无接触磁阻尼。如图甲，间距为的光滑平行金属导轨水平固定，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下。质量为、电阻为的金属单杆垂直放置在导轨上，导轨电阻不计。健身时人对金属杆施加恒定水平外力，金属杆由静止开始运动，通过实验测得金属杆加速度随速度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．金属杆做加速度逐渐增大的加速直线运动 B．恒定外力大小为 C．磁感应强度大小 D．当杆的速度为时，杆所受安培力等于恒定外力的一半 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，随着速度 v的增大，加速度 a逐渐减小，故金属杆做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； BC．对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有 其中 整理得 由图乙可知当时， 解得 当时， 解得，故BC错误； D．由可知，安培力与速度大小成正比，当时，，此时 当时， 故D正确。 故选D。 12．（2027届云南昆明市高三上学期模拟预测物理试题（一））（多选）如图所示，半径为、间距为的光滑圆弧导轨与水平光滑导轨在、处相切且平滑连接，水平导轨由两个足够长的宽窄导轨组成，宽导轨的间距为，窄导轨的宽度为，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，两根粗细相同、材质相同的均匀金属棒、分别放在宽窄导轨上，长度与导轨宽度相同，棒的质量为，电阻为。棒从圆弧导轨顶端由静止沿圆弧导轨滑下，到、棒运动稳定的整个过程中，两棒始终与导轨接触良好且垂直于导轨，不计导轨的电阻，重力加速度为。在、棒整个运动过程中，下列说法正确的是（     ） A．b棒的最大加速度大小为 B．b棒上产生的焦耳热为 C．流过b棒的电荷量为 D．a棒克服安培力做的功大于安培力对b棒做的功 【答案】CD 【详解】棒沿光滑圆弧导轨滑到水平导轨的过程中机械能守恒，设其滑到水平导轨时的速度大小为。由 得 两棒粗细、材质相同，棒的长度为棒的，故棒的质量为、电阻为，回路的总电阻为 两棒与导轨组成闭合回路，回路中的总电动势为 对棒由牛顿第二定律得 对棒由牛顿第二定律得 两棒加速度大小相等、方向相反，故 稳定后回路中电流为零，即，结合 解得、 A．棒刚进入水平导轨时棒静止，回路中的电流最大，为 此时棒的加速度最大，由牛顿第二定律得，故A错误； B．两棒串联，电流相同，产生的焦耳热与电阻成正比，回路中产生的总焦耳热 则棒上产生的焦耳热，故B错误； C．对棒由动量定理得 则流过棒的电荷量，故C正确； D．由功能关系，棒克服安培力做的功与安培力对棒做的功之差等于回路中产生的电能，即，故D正确。 故选CD。 13．（24-25高二下·福建福州·期中）（多选）如图所示，在水平面上有两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，已知两金属杆质量均为m，电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，现将杆1以初速度v0向右滑向杆2，在运动过程中两杆始终不碰撞，则（ 　　） A．杆1、杆2最终均以速度0.6v0做匀速运动 B．杆1、杆2在开始的一段时间内会产生交变电流 C．杆1上总共产生的热量 D．杆1相对于杆2靠近的距离为 【答案】CD 【详解】A.对杆1、杆2系统受合外力为零，则动量守恒，则： 解得最终速度，故A错误； B.杆1、杆2在开始的一段时间内，两杆间距逐渐减小，回路面积减小，故磁通量减小，将产生顺时针方向的电流，由于方向不变，所以不是交变电流，故B错误； C.整个回路产生的热量 则杆1上总共产生热量为，故C正确； D.根据动量定理 感应电荷量 联立解得，故D正确。 故选CD。 14．（25-26高二下·内蒙古呼和浩特·期末）如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置一边长为、质量为、阻值为的正方形金属线框，、是垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅰ的边界，、是垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ的边界，两磁场的磁感应强度大小均为，磁场宽均为，两磁场边界相互平行且平行于线圈边，、间距为，给金属线框一个水平向右的初速度，使其滑进磁场，线框刚好能穿过两个磁场。求： (1)线框边刚进入磁场Ⅱ时的加速度大小； (2)线框开始运动的初速度大小； (3)线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ的过程中线框产生的焦耳热之比。 【答案】(1)0 (2) (3) 【详解】（1）线框边刚进入磁场Ⅱ时，但边还在磁场Ⅰ中运动，线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，线框所受合力为零，加速度为0。 （2）设线框的初速度大小为，线框穿过两磁场过程中，根据动量定理得 即 线框进入磁场Ⅰ过程中 线框出磁场Ⅰ进磁场Ⅱ前的过程中 线框出磁场Ⅰ后进磁场Ⅱ的过程中 线框出磁场Ⅱ的过程中 由于 联立可得 解得 （3）设边刚出磁场Ⅰ时速度为，根据动量定理有 解得 根据能量守恒定律得线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ的过程中线框产生的焦耳热之比为 真题·实战演练 15．（2026·贵州·高考真题）（多选）如图，水平绝缘桌面上固定有光滑金属导轨，其中和的延长线交于的角平分线上点，M、N点在的延长线上，为的中点，，，，。导轨所在区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为的导体棒在水平拉力作用下，从点以速度向右匀速运动到点，此时撤去拉力，运动到点时速度为。已知导体棒单位长度电阻为，导体棒在运动过程中始终垂直于且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则导体棒（     ） A．从到的过程中，电流为 B．从到的过程中，通过导体棒的电荷量为 C．速度满足关系式 D．从到的过程中，产生的焦耳热为 【答案】AC 【详解】A．从到的过程中，导体棒向右匀速运动，设某时刻接入电路的导体棒长度为，则有感应电动势 导体棒接入电路的电阻为 则电流为，故A正确； B．从到的过程中，结合A分析可知，某时刻导体棒速度为时，感应电流为 由电流定义式可得，通过导体棒的电荷量为 又有 则有，故B错误； C．从到的过程中，令某时刻导体棒速度为时，导体棒的位移为，由几何关系可得，导体棒接入电路的长度为，可知该时刻导体棒所受安培力为 对该过程由动量定理有 则有 解得 作出该过程与关系图像，如图所示 则有 联立解得，故C正确； D．从到的过程中，设某时刻导体棒位移大小为，则导体棒接入电路的长度为，该时刻导体棒所受安培力为，该过程中安培力做功为 作出该过程与关系图像，如图所示 则有 由功能关系有产生的焦耳热 联立解得，故D错误。 故选AC。 16．（2026·山东·高考真题）（多选）如图所示，足够长 形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，宽度为 ，电阻不计。区域Ⅰ为正方形，充满垂直轨道平面向上、磁感应强度大小随时间 均匀变化的匀强磁场，即 （ 为大于零的常量）；区域Ⅱ内，导轨上接有开关、，导轨间接有电容为、的两电容器；区域Ⅲ内充满方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场。初始时，质量为 、有一定阻值的导体棒 静止于区域Ⅲ中某处，闭合，断开，充电。充电完毕后，断开，闭合，MN开始运动，经过一段时间系统达到最终稳定状态。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（     ） A．充电完毕时的电荷量为 B．充电完毕时，上极板带负电 C．最终 的速度为 D．最终的电荷量为 【答案】AC 【详解】A．闭合、断开时，区域Ⅰ中产生感应电动势给充电，由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为 由电容定义式可得充电完毕时的电荷量为，故A正确； B．由楞次定律和右手螺旋定则可知区域Ⅰ中产生顺时针方向的感应电流，则充电完毕时，上极板带正电，故B错误； CD．断开、闭合时，放电，最终回路中感应电流为0，、和 两端电压相等，设最终稳定时的电荷量为，的电荷量为，流过 的电荷量为，MN的速度为 ，对 由动量定理和电流的定义式 有 结合法拉第电磁感应定律和电容的定义式可知 联立可得， 整个过程由电荷守恒定律有 联立可得，，故C正确，D错误。 故选AC。 17．（2026·河北·高考真题）（多选）如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，电阻不计。左端接有输出电流大小恒为 的恒流源，电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域、宽度均为，左侧磁场方向竖直向下，右侧磁场方向竖直向上，以导轨上两磁场交界处的 点为坐标原点，沿导轨方向建立 坐标轴，两磁场的磁感强度大小 仅随坐标 变化，且满足式中为已知常量。时，一根质量为，导轨间电阻为的导体棒以初速度从处向右运动；时，导体棒第一次到达处，且速度为0，运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响，下列说法正确的是（     ） A．导体棒做简谐运动 B．初速度 C．若初速度变为，则导体棒的速度第一次变为0所需时间为 D．若初速度变为，则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动 【答案】AB 【详解】A．作出 图像如图所示 根据题意知，在区域，导体棒所受安培力大小 根据左手定则可知安培力方向始终指向 处，令 ，故导体棒所受外力满足 同理，导体棒在 区域也满足 则导体棒在区域做简谐运动，故A正确； B．导体棒 到过程，根据动能定理 其中 联立可得，故B正确； C．对于简谐运动，从平衡位置运动到最大位移处所用时间为 根据简谐运动圆频率 结合上述分析可得 与速度无关，初速度变为后，根据动能定理可知导体棒向右运动的最大距离小于，导体棒仍做简谐运动，根据上述分析可知速度变为对导体棒的速度第一次变为0所需的时间没有影响，仍为，故C错误； D．若初速度变为，由动能定理 可得导体棒运动到处速度为 根据对称性知导体棒从处运动到处克服安培力做功为 即导体棒运动到处速度不为零，导体棒将继续向右运动离开磁场，故导体棒不会以两磁场交界线为中心做往复运动，故D错误。 故选AB。 18．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则（     ） A．首次进入磁场时线框的加速度大小 B．每次经过时，电势差 C．与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D．线框停止处，穿过线框的磁通量为0 【答案】AC 【详解】A．首次进入磁场时，切割磁感线，感应电动势 感应电流 所受的安培力 根据牛顿第二定律 联立可得首次进入磁场时线框的加速度大小，故A正确； B．每次经过时，都是切割磁感线，设感应电动势为，则，（根据右手定则可知要么都为正，要么都为负） 可知每次经过时，电势差，故B错误； C．线框进入磁场Ⅰ过程中，根据动量定理有 又 可得 线框从磁场Ⅰ到磁场Ⅱ过程中，根据动量定理 又 可得 线框离开磁场Ⅱ过程中，根据动量定理 又 可得 线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ过程，线框速度变化量 根据 可得线框与右侧挡板碰撞前的速度大小为 根据题意线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞，可知与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小，故C正确； D．根据C选项分析可知线框完整穿过一次磁场Ⅰ、Ⅱ，线框速度变化量为 根据计算可知线框完整穿过磁场Ⅰ、Ⅱ144次后，速度为 又144为偶数，可知线框第145次由左侧进入磁场Ⅰ，刚好完全进入磁场Ⅱ时，速度变化量为 可知线框恰好停在磁场Ⅱ区域，穿过线框的磁通量为，故D错误。 故选AC。 19．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中，竖直放置的形光滑金属导轨左右间距为，水平放置的导体棒质量为，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为。将自弹簧原长位置由静止释放，第一次到达最低点时下降高度为，此过程中其最大速度为。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在从静止释放到第一次到达最低点的过程中（     ） A．流过导体棒的感应电流方向由向 B．导体棒所受安培力的冲量为零 C．通过导体棒的电荷量大小为 D．导体棒的加速度最大值为 【答案】C 【详解】A．由右手定则可知，流过导体棒的感应电流方向由向，故A错误； B．导体棒下降过程中，安培力大小改变，方向不变，由冲量公式可知，导体棒所受安培力的冲量不为零，故B错误； C．导体棒下降过程中，感应电动势为 感应电流为 通过导体棒的电荷量大小为，故C正确； D．根据题意可知，导体棒下降过程中，先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，则导体棒的加速度最大值出现在最低点或初始位置，导体棒速度最大时有 若没有磁场，由能量守恒定律有 可知，在最低点时，有 此时，加速度为 有磁场时，由能量守恒定律可知，弹簧的形变量减小，则最低点时加速度小于，则导体棒的加速度最大值出现在初始位置，此时，导体棒只受重力，加速度为，故D错误。 故选C。 20．（2026·湖南·高考真题）某小组制作了一储能器，其两端电压与其储存的电荷量间的函数关系近似为（为常量）。将该储能器接入如图所示电路，、、为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为。电源电动势为，内阻不计。定值电阻阻值为。时刻开关S与连接，直到导体棒做匀速运动，再于时刻切换开关与或连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。 (1)求时刻导体棒加速度的大小； (2)若时刻开关与连接，储能器接入电路前电压为0，当储能器电压为时（此时电路中电流不为0），求导体棒速度的大小； (3)若时刻开关与连接，求从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）时刻开关S与连接，流过导体棒的电流 导体棒所受的安培力 根据牛顿第二定律 联立可得 （2）当导体棒匀速运动时，导体棒产生的电动势等于电源电动势，设此时导体棒速度为，即 当储能器电压为时（此时电路中电流不为0），对导体棒根据动量定理有 又 可得 根据题意 联立可得 （3）从过程对导体棒，根据动量定理 又 可得 导体棒上产生的焦耳热 可得 从时刻到导体棒静止过程中，根据能量守恒定律可知电路中产生的焦耳热为 导体棒产生的焦耳热为 可得 从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点强化十六 三大观点解决力、电综合问题（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 1 知识点1 电磁感应中的动力学问题 2 知识点2 电磁感应中的能量问题 3 模拟·基础演练 5 重难·创新演练 26 真题·实战演练 32 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 动力学观点（牛顿运动定律）处理力电综合 浙江卷 T18，14 分 广西卷 T18，14 分 山东卷 T19，14 分 能量观点（动能定理、能量守恒） 湖南卷 T17，13 分；黑吉辽蒙 T19，14 分 北京卷 T18，14 分；四川卷 T19，14 分 安徽卷 T19，14 分；江西卷 T18，13 分 动量观点（动量定理、动量守恒）在电磁中应用 黑吉辽蒙 T19，14 分 浙江卷 T19，14 分 天津卷 T19，14 分 考情分析 题型与考向： 压轴计算题。动力学适合匀变速；能量观点处理变力做功，求解电热、速度；动量定理常用于电磁感应导体棒、磁场粒子；要区分三大观点适用条件，多过程优先能量、动量。 情境与立意：电磁感应双杆、复合场粒子运动，复杂多过程，考查综合思维，选择最优物理规律。 复习目标 知识掌握：理清牛顿定律、动能定理、能量守恒、动量定理、动量守恒适用条件；熟悉电场力、安培力做功特点。 能力提升：①会对力电综合问题选择恰当的物理观点；②多过程拆分，联立方程；③注意安培力冲量、电荷量之间的推导关系。 巩固·知识解构 知识点1 电磁感应中的动力学问题 1.导体的两种运动状态 状态 特征 处理方法 平衡态 加速度为零 根据平衡条件列式分析 非平衡态 加速度不为零 根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析 2.用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤 “单杆＋电阻”模型动力学特点 v0≠0,轨道光滑 v0=0,有外力轨道光滑 示意图 v-t图像 运动过程 分析 导体杆以速度v切割磁感线产生感应电动势E=BLv,电流I==,安培力F=ILB=,做减速运动:v↓⇒F↓⇒a↓,当v=0时,F=0,a=0,杆保持静止 开始时a=,以后杆ab速度v↑⇒感应电动势E=BLv↑⇒I↑⇒安培力F安=ILB↑,由F-F安=ma知a↓,当a=0时,v最大,vm= “单杆＋电容器”模型动力学特点 v0=0　轨道光滑 示意图 v-t 图像 运动过程分析 开始时a=,以后杆ab速度v↑⇒E=BLv↑,经过Δt速度为v+Δv,此时感应电动势E'=BL(v+Δv),Δt时间内流入电容器的电荷量Δq=CΔU=CBLΔv,Δv=aΔt 电流I==CBL=CBLa 安培力F安=ILB=CB2L2a F-F安=ma,a=,所以杆以恒定的加速度做匀加速运动 “双杆＋导轨”模型动力学特点 1.初速度不为零，不受其他水平外力 光滑的平行导轨 光滑不等距导轨 示意图 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 杆MN、PQ间距足够长 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝2L2 杆MN、PQ间距足够长且只在各自的轨道上运动 v－t 图像 分析 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度做匀速运动 杆MN做变减速运动，杆PQ做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，两杆的速度之比为1∶2 2.初速度为零，一杆受到恒定水平外力 光滑的平行导轨 不光滑平行导轨 示意图 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 摩擦力Ff1＝Ff2 质量m1＝m2 电阻r1＝r2 长度L1＝L2 v－t 图像 分析 开始时，两杆做变加速运动；稳定时，两杆以相同的加速度做匀加速运动，且速度差恒定 开始时，若Ff<F≤2Ff，则PQ杆先变加速后匀速运动，MN杆静止。若F>2Ff，PQ杆先变加速后匀加速运动，MN杆先静止后变加速运动，最后和PQ杆同时做匀加速运动，且加速度相同 知识点2 电磁感应中的能量问题 1.电磁感应中的能量转化 2.求解焦耳热Q的三种方法 模拟·基础演练 1．（26-27高三上·江苏镇江·开学考试）如图所示，一导体棒置于倾斜且足够长的光滑金属导轨ad、上，导轨上端间连有定值电阻，、区间内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场。时导体棒位于位置，由静止开始下滑，设导体棒的速度为v、加速度为a，电路中电流为I，电阻上产生的热量为Q，则导体棒从运动至过程中各物理量与t的图像可能正确的是（     ） A． B． C． D． 2．（24-25高二下·海南海口·阶段检测）如图所示，、为水平面内的两根平行固定光滑金属导轨，与为垂直于导轨放置且可以在导轨上自由移动的两根金属棒，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中。导轨与金属棒始终接触良好，当给棒施加一外力使其向右运动时，下列说法正确的是（     ） A．棒向右移动 B．棒向左移动 C．棒与棒的间距减小 D．棒与棒的间距保持不变 3．（25-26高二下·云南曲靖·开学考试）如图所示，倾角=37°、间距L=1m的足够长平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨的顶端用导线与阻值R=1Ω的定值电阻相连，质量m=1kg、长度也为L、阻值r=0.25Ω的导体棒垂直导轨放置，整个空间有垂直导轨向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。t=0时刻，该导体棒以大小v0=5m/s的初速度沿导轨向上运动，滑行x=0.8m时速度减为零，然后再沿导轨下滑。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，忽略导轨与导线的电阻，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（     ） A．t=0时，导体棒的加速度大小为10m/s² B．导体棒上滑的时间为0.5s C．导体棒上滑过程中，电阻R产生的焦耳热为0.25J D．导体棒下滑稳定时的速度大小为2.5m/s 4．（26-27高三上·河北廊坊·开学考试）如图所示，光滑平行金属导轨的左侧为两个半径均为、间距为的圆弧导轨，右侧由水平面内宽度为的平行导轨与宽度为的平行导轨连接而成，圆弧导轨的最低点与水平面相切且刚好与水平导轨平滑连接。图中虚线右侧的导轨处于方向垂直水平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。初始时，金属棒垂直放置在圆弧导轨的最高点，金属棒垂直放置在窄导轨上，和的质量分别为、m，虚线右侧的宽、窄导轨均足够长，导轨电阻不计，运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好。已知重力加速度大小为，将金属棒由静止释放，最终两金属棒进入稳定的运动状态，下列说法正确的是（     ） A．金属棒进入磁场时的速度大小为 B．金属棒进入磁场后，两金属棒的总动量守恒 C．整个过程中，金属棒受到的冲量大小为 D．整个过程中，通过金属棒的电荷量为 5．（26-27高三上·江西·阶段检测）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨水平固定，导轨间距为，导轨左端与开关S、电池（电动势为）相连，导轨所在范围内存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，导轨间的矩形虚线窄区（宽度不计）内的导轨上涂有绝缘漆。金属棒、的长度均为，垂直放在窄区左侧的导轨上，垂直放在窄区内的导轨上且两棒相距足够远。闭合开关S，由静止开始运动，一段时间后做匀速运动，在两棒发生弹性碰撞（碰撞时间极短）前瞬间断开S。已知、的质量分别为、，两棒始终与导轨垂直且接触良好，电池内阻以及导轨电阻均不计。求： (1)S由闭合到断开的这段时间内，所受安培力的冲量大小； (2)两棒碰撞后瞬间的速度大小。以及碰撞后至最终状态的过程中两棒产生的总焦耳热。 重难·创新演练 （24-25高二下·上海浦东新·期中）法拉第电磁感应定律揭示了电磁现象之间的联系和转化，为人类更好地利用能源提供了新的途径。 6．（多选）如图所示，两条平行的水平虚线间存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一长方形金属线框在重力作用下在竖直平面内向下穿越磁场，线框宽度小于磁场区域宽度。当线框下端进入磁场时，线框恰好能做匀速运动。不计空气阻力，则下列说法中正确的是  （      ） A．线框下边穿出磁场后的短时间内，线框做减速运动 B．从上边框进入磁场到下边框即将出磁场的过程中，重力做的功大于其动能的增加量 C．线框进入磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 D．线框穿出磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 7．如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0 <θ <90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（   ） A．运动的平均速度大小为 B．下滑位移大小为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为 8．某学生小组用小车探究电磁阻拦的效果如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界匀强磁场。已知小车总质量m = 0.2 kg，金属框宽为0.1 m，长为0.2 m，电阻R = 2 Ω，磁场宽度D = 0.4 m，磁感应强度B = 1 T，不计摩擦。若v0 = 4 m/s，则cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。 （1）ab边刚进入磁场时，请计算线框中产生的感应电流大小和小车的加速度大小。 （2）在小车穿过磁场的过程中，线框中感应电流的方向有变化么？试分析说明。 （3）求全过程线框产生的焦耳热。 9．（25-26高二下·江苏无锡·期中）如图所示，光滑平行导轨固定于水平面内，间距为，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为的定值电阻，一阻值为的导体棒垂直导轨放置，导轨电阻忽略不计。现使导体棒获得一水平向右的速度，则在此时两点间电压大小为（     ） A．0 B． C． D． 10．（25-26高二下·广东佛山·期中）如图所示，两根足够长、间距为L的光滑竖直平行金属导轨，处在方向垂直于轨道平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻阻值为R，电容器的电容为C（不会被击穿），质量为m的金属棒MN水平放置。闭合其中一个开关，让MN沿导轨由静止开始释放，MN和导轨始终接触良好。不计金属棒和导轨的电阻，重力加速度为g。下列说法错误的是（     ） A．若只闭合开关S1，金属棒MN的加速度逐渐减小直至为零 B．若只闭合开关S1，金属棒MN运动的最大速度 C．若只闭合开关S2，通过金属棒MN的电流不断增大 D．若只闭合开关S2，当电容器带电荷量为q时，金属棒MN运动的时间 11．（2026·广东佛山·一模）我国倡导全民健身，磁阻划船机成为热门健身器材，其核心原理利用金属导体杆切割磁感线产生安培力，提供无接触磁阻尼。如图甲，间距为的光滑平行金属导轨水平固定，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下。质量为、电阻为的金属单杆垂直放置在导轨上，导轨电阻不计。健身时人对金属杆施加恒定水平外力，金属杆由静止开始运动，通过实验测得金属杆加速度随速度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．金属杆做加速度逐渐增大的加速直线运动 B．恒定外力大小为 C．磁感应强度大小 D．当杆的速度为时，杆所受安培力等于恒定外力的一半 12．（2027届云南昆明市高三上学期模拟预测物理试题（一））（多选）如图所示，半径为、间距为的光滑圆弧导轨与水平光滑导轨在、处相切且平滑连接，水平导轨由两个足够长的宽窄导轨组成，宽导轨的间距为，窄导轨的宽度为，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，两根粗细相同、材质相同的均匀金属棒、分别放在宽窄导轨上，长度与导轨宽度相同，棒的质量为，电阻为。棒从圆弧导轨顶端由静止沿圆弧导轨滑下，到、棒运动稳定的整个过程中，两棒始终与导轨接触良好且垂直于导轨，不计导轨的电阻，重力加速度为。在、棒整个运动过程中，下列说法正确的是（     ） A．b棒的最大加速度大小为 B．b棒上产生的焦耳热为 C．流过b棒的电荷量为 D．a棒克服安培力做的功大于安培力对b棒做的功 13．（24-25高二下·福建福州·期中）（多选）如图所示，在水平面上有两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，已知两金属杆质量均为m，电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，现将杆1以初速度v0向右滑向杆2，在运动过程中两杆始终不碰撞，则（ 　　） A．杆1、杆2最终均以速度0.6v0做匀速运动 B．杆1、杆2在开始的一段时间内会产生交变电流 C．杆1上总共产生的热量 D．杆1相对于杆2靠近的距离为 14．（25-26高二下·内蒙古呼和浩特·期末）如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置一边长为、质量为、阻值为的正方形金属线框，、是垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅰ的边界，、是垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ的边界，两磁场的磁感应强度大小均为，磁场宽均为，两磁场边界相互平行且平行于线圈边，、间距为，给金属线框一个水平向右的初速度，使其滑进磁场，线框刚好能穿过两个磁场。求： (1)线框边刚进入磁场Ⅱ时的加速度大小； (2)线框开始运动的初速度大小； (3)线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ的过程中线框产生的焦耳热之比。 真题·实战演练 15．（2026·贵州·高考真题）（多选）如图，水平绝缘桌面上固定有光滑金属导轨，其中和的延长线交于的角平分线上点，M、N点在的延长线上，为的中点，，，，。导轨所在区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为的导体棒在水平拉力作用下，从点以速度向右匀速运动到点，此时撤去拉力，运动到点时速度为。已知导体棒单位长度电阻为，导体棒在运动过程中始终垂直于且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则导体棒（     ） A．从到的过程中，电流为 B．从到的过程中，通过导体棒的电荷量为 C．速度满足关系式 D．从到的过程中，产生的焦耳热为 16．（2026·山东·高考真题）（多选）如图所示，足够长 形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，宽度为 ，电阻不计。区域Ⅰ为正方形，充满垂直轨道平面向上、磁感应强度大小随时间 均匀变化的匀强磁场，即 （ 为大于零的常量）；区域Ⅱ内，导轨上接有开关、，导轨间接有电容为、的两电容器；区域Ⅲ内充满方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场。初始时，质量为 、有一定阻值的导体棒 静止于区域Ⅲ中某处，闭合，断开，充电。充电完毕后，断开，闭合，MN开始运动，经过一段时间系统达到最终稳定状态。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（     ） A．充电完毕时的电荷量为 B．充电完毕时，上极板带负电 C．最终 的速度为 D．最终的电荷量为 17．（2026·河北·高考真题）（多选）如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，电阻不计。左端接有输出电流大小恒为 的恒流源，电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域、宽度均为，左侧磁场方向竖直向下，右侧磁场方向竖直向上，以导轨上两磁场交界处的 点为坐标原点，沿导轨方向建立 坐标轴，两磁场的磁感强度大小 仅随坐标 变化，且满足式中为已知常量。时，一根质量为，导轨间电阻为的导体棒以初速度从处向右运动；时，导体棒第一次到达处，且速度为0，运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响，下列说法正确的是（     ） A．导体棒做简谐运动 B．初速度 C．若初速度变为，则导体棒的速度第一次变为0所需时间为 D．若初速度变为，则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动 18．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则（     ） A．首次进入磁场时线框的加速度大小 B．每次经过时，电势差 C．与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D．线框停止处，穿过线框的磁通量为0 19．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中，竖直放置的形光滑金属导轨左右间距为，水平放置的导体棒质量为，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为。将自弹簧原长位置由静止释放，第一次到达最低点时下降高度为，此过程中其最大速度为。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在从静止释放到第一次到达最低点的过程中（     ） A．流过导体棒的感应电流方向由向 B．导体棒所受安培力的冲量为零 C．通过导体棒的电荷量大小为 D．导体棒的加速度最大值为 20．（2026·湖南·高考真题）某小组制作了一储能器，其两端电压与其储存的电荷量间的函数关系近似为（为常量）。将该储能器接入如图所示电路，、、为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为。电源电动势为，内阻不计。定值电阻阻值为。时刻开关S与连接，直到导体棒做匀速运动，再于时刻切换开关与或连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。 (1)求时刻导体棒加速度的大小； (2)若时刻开关与连接，储能器接入电路前电压为0，当储能器电压为时（此时电路中电流不为0），求导体棒速度的大小； (3)若时刻开关与连接，求从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $