專題25電磁感應(yīng)的綜合問題考點(diǎn)考情命題方向考點(diǎn)1圖像信息題、選擇圖像題2023年高考全國(guó)乙卷和甲卷2022年高考福建卷2022年高考重慶卷2023年高考福建卷2024年高考遼寧卷2022年高考河北卷1.電磁感應(yīng)中的圖像信息：主要有速度圖像、力圖像、電流圖像、電壓圖像等2.電磁感應(yīng)中圖像選擇題，題述電磁感應(yīng)情景主要有：導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上移動(dòng)切割磁感線：線框通過有界磁場(chǎng)區(qū)域等3.電磁感應(yīng)中電路問題包括電容電路和串并聯(lián)電路，是考查的熱點(diǎn)。4.電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問題的考查主要集中在加速度、速度、安培力等，解答此類問題，需要利用牛運(yùn)動(dòng)定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力及其相關(guān)知識(shí)。5.功和功率是高考考查頻率較高的知識(shí)點(diǎn)，與電磁感應(yīng)綜合主要表現(xiàn)在考查安培力功和功率。6.電磁感應(yīng)中的能量包括動(dòng)能定理、焦耳熱、能量守恒定律、功能關(guān)系等。7.在電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒一般變速運(yùn)動(dòng)，一般不能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可以選取微小時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)，采用動(dòng)量定理列出方程，然后累加分析解答?？键c(diǎn)2電磁感應(yīng)+電路+動(dòng)力學(xué)2024年高考湖北卷2022年全國(guó)理綜甲卷2022年全國(guó)理綜甲卷2024年1月浙江選考2022年高考遼寧物理卷考點(diǎn)3電磁感應(yīng)+功和功率+能量2024年高考山東卷2022年高考上海卷2024高考廣西卷2022年福建高考2024年高考遼寧卷2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷2023年高考全國(guó)甲卷2023年高考湖南卷2023全國(guó)高考新課程卷考點(diǎn)4電磁感應(yīng)+動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律2024年高考湖南卷2023年高考湖南卷2023年全國(guó)高考新課程卷2024年高考江西卷2023年高考全國(guó)甲卷題型一電磁感應(yīng)中的圖像問題1．圖象類型(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I，隨時(shí)間t變化的圖象，即B－t圖象、Φ－t圖象、E－t圖象和I－t圖象．(2)對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨位移x變化的圖象，即E－x圖象和I－x的圖象．2．問題類型(1)由給定的電磁感應(yīng)過程判斷或畫出正確的圖象．(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量．(3)利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象．類型1動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的圖像（多選）（2024春?福州期末）如圖所示，粗糙的水平桌面上有一個(gè)正三角形閉合單匝導(dǎo)線框，虛線MN右側(cè)存在垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)線框在外力F的作用下沿垂直MN方向勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。在導(dǎo)線框進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小用i表示，導(dǎo)線框的電功率用P表示，通過導(dǎo)線框某截面的電荷量用q表示，已知導(dǎo)線框受到桌面的摩擦阻力恒定不變。從導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，則下列圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．（2024?中山市校級(jí)模擬）如圖所示為寬度為3L的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。磁場(chǎng)左側(cè)有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框，其總電阻為R，線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直。線框以速度v向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，以線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向?yàn)檎?，安培力F向左為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電流I、ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab、安培力F和線框的發(fā)熱功率P隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．（2024?菏澤一模）如圖所示，邊長(zhǎng)為2L的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的菱形單匝金屬線框ABCD的底邊與bc在同一直線上，菱形線框的∠ABC＝60°。使線框水平向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，BC邊與磁場(chǎng)邊界bc始終共線，以B點(diǎn)剛進(jìn)入磁場(chǎng)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎瑒t下列圖像正確的是（）A． B． C． D．類型2感生電動(dòng)勢(shì)的圖像（多選）（2024?坪山區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲，虛線框內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，一固定的金屬線圈abcd有部分處于磁場(chǎng)中。則線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e、電流i、焦耳熱Q、線框受到的安培力F與時(shí)間t的關(guān)系可能正確的是（）A． B． C． D．（2024?昆明一模）如圖所示，單匝導(dǎo)線框固定在絕緣水平面上，空間存在沿豎直方向且足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，取豎直向上為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律為：B＝B0cosωt，規(guī)定順時(shí)針方向（從上往下看）為感應(yīng)電流的正方向，能正確表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖像是（）A． B． C． D．（2024?豐臺(tái)區(qū)二模）如圖甲所示，在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。規(guī)定磁場(chǎng)豎直向上為正，導(dǎo)體環(huán)中電流沿順時(shí)針方向（俯視）為正，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．類型3動(dòng)力學(xué)圖像（2024?海淀區(qū)二模）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，左端接有電阻R0在x≥0的空間內(nèi)存在豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨空間均勻變化，滿足B＝B0+kx（k＞0且為定值）。一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)。t＝0時(shí)金屬桿位于x＝0處，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻。圖中關(guān)于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力大小F的圖像正確的是（）A． B． C． D．（2023秋?崇川區(qū)期末）如圖所示，一電阻可忽略的U形光滑金屬框abcd靜置在水平絕緣平臺(tái)上，ab、cd足夠長(zhǎng)，一根電阻為R的導(dǎo)體棒MN垂直置于金屬框上，整個(gè)裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用水平恒力F向右拉動(dòng)金屬框，MN與金屬框保持良好接觸，則MN的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）A． B． C． D．（2023秋?玄武區(qū)校級(jí)期末）如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里為正方向。線框ab邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示（規(guī)定ab邊所受的安培力向左為正）。在0～4s時(shí)間內(nèi)，B隨時(shí)間t變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．題型二電磁感應(yīng)的動(dòng)力學(xué)問題 1．安培力的大小由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv、感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)和安培力公式F＝BIl得F＝eq\f(B2l2v,R).2．安培力的方向判斷(1)對(duì)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，先用右手定則確定感應(yīng)電流的方向，再用左手定則確定安培力的方向．(2)根據(jù)安培力阻礙導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)判斷．3．電磁感應(yīng)中的力和運(yùn)動(dòng)電磁感應(yīng)與力學(xué)問題的綜合，涉及兩大研究對(duì)象：電學(xué)對(duì)象與力學(xué)對(duì)象．聯(lián)系兩大研究對(duì)象的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力，其大小與方向的變化，直接導(dǎo)致兩大研究對(duì)象的狀態(tài)改變．（2024?岳麓區(qū)校級(jí)模擬）定義“另類加速度”A=ΔvΔx，A不變的運(yùn)動(dòng)稱為另類勻變速運(yùn)動(dòng)。若物體運(yùn)動(dòng)的A不變，則稱物體做另類勻變速運(yùn)動(dòng)。如圖所示，光滑水平面上一個(gè)正方形導(dǎo)線框以垂直于一邊的速度穿過一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（磁場(chǎng)寬度大于線框邊長(zhǎng)）。導(dǎo)線框電阻不可忽略，但自感可以忽略不計(jì)。已知導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前速度為v1，穿出磁場(chǎng)后速度為A．線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，速度隨時(shí)間均勻增加 B．線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，其另類加速度A是變化的 C．線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v1D．線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v（多選）（2024?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬）某工廠為了檢驗(yàn)正方形線圈的合格率，將線圈放在傳送帶上，傳送帶所在空間中加上豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界PQ與MN平行且與線圈速度方向成45°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。如圖所示，線圈與傳送帶一起以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)，線圈與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中線圈恰好不打滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知線圈質(zhì)量為m，匝數(shù)為N，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，且磁場(chǎng)寬度大于L。下列說法正確的是（）A．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，電流方向?yàn)锳DCBA B．在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線圈對(duì)傳送帶的摩擦力始終沿AC方向，且最大值為2C．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過截面的電荷量為N2D．在不改變傳送帶速度的情況下，相同質(zhì)量、材料、邊長(zhǎng)但匝數(shù)為2N的線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程也恰好不打滑（2024?昆明一模）有兩根粗細(xì)均勻的相同細(xì)直金屬棒，它們由同種材料制成且足夠長(zhǎng)，將它們從各自的中點(diǎn)O1、O2折成如圖所示的直角后放置在光滑絕緣水平面上，它們的角平分線與直線MN重合，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將AO1B固定，CO2D在外力F的作用下以速度v勻速向右平移，兩棒接觸后CO2D可沿AO1B表面滑動(dòng)且保持接觸良好，運(yùn)動(dòng)過程中它們的角平分線始終與直線MN重合。已知金屬棒單位長(zhǎng)度的電阻為r，以O(shè)1、O2重合時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，兩棒接觸后，求：（1）回路中電流的大??；（2）外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。題型三電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題1．能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個(gè)過程中機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或內(nèi)能．因此，電磁感應(yīng)過程中總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化．2．電磁感應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程，而能量的轉(zhuǎn)化是通過安培力做功的形式實(shí)現(xiàn)的，安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，外力克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程．（2023?開封二模）如圖所示，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行且光滑的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m、電阻為2R，導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量為2m、電阻為R，均靜止在導(dǎo)軌上，現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，關(guān)于導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒 B．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 C．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 D．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒（2022秋?靜安區(qū)期末）如圖，一個(gè)正方形導(dǎo)線框從高處自由下落，穿過一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知磁場(chǎng)區(qū)域高度大于2倍線框高度，線框離開磁場(chǎng)過程中的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．若線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開磁場(chǎng)過程一定是勻速運(yùn)動(dòng) B．若線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開磁場(chǎng)過程一定是加速運(yùn)動(dòng) C．若線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開磁場(chǎng)過程一定是減速運(yùn)動(dòng) D．若線框減速進(jìn)入磁場(chǎng)，則離開磁場(chǎng)過程一定是減速運(yùn)動(dòng)（多選）（2023?合肥一模）如圖甲所示，為保證游樂園中過山車的進(jìn)站安全，過山車安裝了磁力剎車裝置，磁性很強(qiáng)的釹磁鐵安裝在軌道上，正方形金屬線框安裝在過山車底部。過山車返回站臺(tái)前的運(yùn)動(dòng)情況可簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型。初速度為v0的線框abcd沿斜面加速下滑s后，bc邊進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，此時(shí)線框開始減速，bc邊出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知線框邊長(zhǎng)為l、匝數(shù)為n、總電阻為r，斜面與水平面的夾角為θ。過山車的總質(zhì)量為m，所受摩擦阻力大小恒為f，磁場(chǎng)區(qū)域上下邊界間的距離為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直斜面向上，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，從線框上方俯視，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 B．線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流的大小為nBlrC．線框穿過磁場(chǎng)的過程中，通過其橫截面的電荷量為零 D．線框穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為（mgsinθ﹣f）（s+2l）+題型四動(dòng)量定理與電磁感應(yīng)結(jié)合問題動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用導(dǎo)體棒或金屬框在感應(yīng)電流所引起的安培力作用下做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培力的沖量為：eq\a\vs4\al(I安＝B\x\to(I)Lt＝BLq，通過導(dǎo)體棒或金屬框的電荷量為：,q＝\x\to(I)Δt＝\f(\x\to(E),R總)Δt＝n\f(ΔΦ,ΔtR總)Δt＝n\f(ΔΦ,R總)，,磁通量變化量：ΔΦ＝BΔS＝BLx。,如果安培力是導(dǎo)體棒或金屬框受到的合外力，則I安＝mv2－mv1。,當(dāng)題目中涉及速度v、電荷量q、運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)常用動(dòng)量定理求解更方便。)類型1“單棒+電阻”模型（2024?天河區(qū)校級(jí)模擬）如圖，兩固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間足夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)，阻值為R的電阻連接在導(dǎo)軌左側(cè)，導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上、與導(dǎo)軌接觸良好。某時(shí)刻ab獲得初速度v后開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t時(shí)間ab速度從v2減速至v4A．a(chǎn)b做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B．a(chǎn)b的位移s大于38C．a(chǎn)b棒克服安培力做功大小為W=D．左側(cè)電阻R產(chǎn)生的熱量為Q（2024?東湖區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，導(dǎo)軌右端接有定值電阻，阻值為R，垂直導(dǎo)軌的虛線PQ和MN之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中導(dǎo)軌的PM和QN段光滑。在虛線PQ左側(cè)、到PQ的距離為L(zhǎng)2的位置垂直導(dǎo)軌放置質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，現(xiàn)給處于靜止?fàn)顟B(tài)的導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的恒力作用，經(jīng)過PQ時(shí)撤去恒力，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小v0=8gL5，經(jīng)過MN時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小v=A．導(dǎo)體棒與PQ左側(cè)導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.66 B．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為4mC．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為16mgLD．虛線PQ和MN之間的距離為6（2024春?南開區(qū)期末）如圖1所示，兩根間距L1＝0.50m的光滑平行導(dǎo)軌PM和QN所在平面與水平面夾角θ＝30°，導(dǎo)軌左端連接阻值R＝4.0Ω的電阻，垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2所示。質(zhì)量m＝0.02kg、電阻r＝1.0Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)軌左端PQ的距離L2＝5m，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，g＝10m/s2。（1）若0～2s內(nèi)ab棒固定，求0～2s電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1。（2）若t＝2s時(shí)釋放ab棒，ab棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)至獲得最大速度的過程通過ab棒橫截面的電荷量q＝0.2C，求ab棒獲得的最大速度vm的大小和該過程電阻R上產(chǎn)vm生的焦耳熱Q2。類型2不等間距上的雙棒模型（2024?沙市區(qū)校級(jí)模擬）如圖，豎直光滑圓弧導(dǎo)軌與水平光滑導(dǎo)軌平滑連接，圓弧部分和左側(cè)水平部分間距相等，為3L，右側(cè)水平部分間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌水平部分位于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab、cd是質(zhì)量分別為6m和m的兩根導(dǎo)體棒，兩導(dǎo)體棒連入兩導(dǎo)軌間的電阻相等，cd導(dǎo)體棒靜止在右側(cè)水平部分，與兩水平導(dǎo)軌垂直?，F(xiàn)讓ab導(dǎo)體棒從圓弧導(dǎo)軌上由靜止釋放，釋放前ab導(dǎo)體棒與圓弧導(dǎo)軌垂直，距水平面的高度為h，導(dǎo)軌左側(cè)水平部分和右側(cè)水平部分足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，運(yùn)動(dòng)過程中兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．最終ab、cd兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小之比為3：1 B．最終ab、cd兩導(dǎo)體棒的動(dòng)量之比為1：1 C．整個(gè)過程在導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的焦耳熱為95D．整個(gè)過程通過導(dǎo)體棒ab的電荷量為6（2024春?重慶期中）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在同一水平面上，虛線MN與導(dǎo)軌垂直，其左、右側(cè)的導(dǎo)軌間距分別為L(zhǎng)2和L1且L2＞L1整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。MN左、右兩側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B2和B1，且B1＞B2，在MN兩側(cè)導(dǎo)軌上分別垂直放置兩根接入阻值為r1和r2的平行金屬棒ab和cd，系統(tǒng)靜止。某時(shí)刻對(duì)ab棒施加一個(gè)水平向右的恒力F，兩金屬棒在向右運(yùn)動(dòng)的過程中，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，cd棒始終未到達(dá)MN處，則下列判斷正確的是（）A．最終兩棒以不同的速度勻速運(yùn)動(dòng) B．最終兩棒以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng) C．安培力對(duì)cd棒所做的功大于cd棒的動(dòng)能增加量 D．外力F做的功等于兩棒的動(dòng)能增加量和回路中產(chǎn)生的焦耳熱（2024?市中區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，左右兩部分間距之比為1：2的光滑水平導(dǎo)軌分別放在大小相等、方向相反且與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩根質(zhì)量均為m＝2kg，電阻之比RAB：RCD＝1：2的金屬棒垂直靜置在水平軌道上?，F(xiàn)用水平拉力F＝250N作用在CD棒上，使其向右移動(dòng)0.5m時(shí)撤去拉力，此時(shí)vAB：vCD＝1：2，在此過程中CD棒產(chǎn)生的熱量為30J。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．撤去外力時(shí)導(dǎo)體棒AB的速度為8m/s B．撤去外力F后，棒AB、CD的加速度始終相等 C．運(yùn)動(dòng)的全過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為73.8J D．從撤去外力到兩棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，棒AB、CD運(yùn)動(dòng)的位移之比為1：2類型3“電容器+棒”模型（2023秋?天寧區(qū)校級(jí)期末）如圖，兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開始時(shí)，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（）A．流經(jīng)導(dǎo)體棒MN的電流的最大值為QCRB．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng) C．導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)所受的安培力也最大 D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱（多選）（2024?海南）兩根足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌由上下段電阻不計(jì)，光滑的金屬導(dǎo)軌組成，在M、N兩點(diǎn)絕緣連接，M、N等高，間距L＝1m，連接處平滑。導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30°，導(dǎo)軌兩端分別連接一個(gè)阻值R＝0.02Ω的電阻和C＝1F的電容器，整個(gè)裝置處于B＝0.2T的垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根導(dǎo)體棒ab、cd分別放在MN兩側(cè)，質(zhì)量分為m1＝0.8kg，m2＝0.4kg，ab棒電阻為0.08Ω，cd棒的電阻不計(jì)，將ab由靜止釋放，同時(shí)cd從距離MN為x0＝4.32m處在一個(gè)大小F＝4.64N，方向沿導(dǎo)軌平面向上的力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞，碰撞前瞬間撤去F，已知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s，g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前所用時(shí)間為1.44s B．a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳熱為0.78J C．兩棒第一次碰撞后瞬間，ab的速度大小為6.3m/s D．兩棒第一次碰撞后瞬間，cd的速度大小為8.4m/s（多選）（2024?四川模擬）如圖所示，豎直方向兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，處于垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，桿的質(zhì)量為m，定值電阻為R，其余電阻不計(jì)，電容器電容為C（未充電），金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，開關(guān)K與觸點(diǎn)Ⅰ或Ⅱ接通，現(xiàn)讓金屬桿沿導(dǎo)軌無初速度下滑，在金屬桿下滑距離為h的過程中，對(duì)該過程下列說法正確的是（）A．若開關(guān)K與觸點(diǎn)Ⅰ接通，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mgh B．若開關(guān)K與觸點(diǎn)Ⅰ接通，通過電阻R的電荷量為BhC．若開關(guān)K與觸點(diǎn)Ⅱ接通，桿的重力對(duì)桿的沖量為2mgD．若開關(guān)K與觸點(diǎn)Ⅱ接通，電容器所充的電能為m題型五動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用在雙金屬棒切割磁感線的系統(tǒng)中，雙金屬棒和導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，安培力充當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)力，如果它們不受摩擦力，且受到的安培力的合力為0時(shí)，滿足動(dòng)量守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題比較方便。（多選）（2024春?重慶期末）如圖所示，MN、PQ兩條平行光滑固定金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，M和P之間接阻值為R的定值電阻。導(dǎo)軌所在的空間有兩條寬度均為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，大小分別為B1、B2，磁場(chǎng)I的下邊界與磁場(chǎng)Ⅱ的上邊界間距為8d?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m，阻值為2R的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)I上邊界距離為d處由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好分別以速度v1、v2勻速穿過磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ。導(dǎo)體棒穿過磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ的過程中通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量分別為q1、q2，定值電阻R上產(chǎn)生的熱量分別為Q