2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講

第14講、電磁感應(yīng)的綜合運(yùn)用

第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張

一、電磁感應(yīng)中的圖像問題

1.電磁感應(yīng)圖象問題大體上可分為三類

(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象。

(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)根據(jù)圖象定量計(jì)算。

2.分析電磁感應(yīng)中的圖象問題的思路與方法

(1)各量隨時(shí)間變化的圖象：如4“圖象、8“圖象、E”圖象、/“圖象、

圖象

F-/圖象等

類型

(2)各量隨位移變化的圖象：如圖象、/-x圖象等

問題(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出相應(yīng)的圖象(畫圖象)

類型(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的問題(用圖象)

有關(guān)方向

左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律

的判斷

A(P

(1)平均感應(yīng)電溝勢(shì)石=〃一"

常用(2)平動(dòng)切割電均勢(shì)E=Blv

規(guī)律(3)轉(zhuǎn)動(dòng)切割電溝勢(shì)Bl23

六類公式

E

(4)閉合電路歐姆定律/一口：

K~rr

(5)安培力F=BIl

(6)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)公式等

定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(shì)(增

排除法大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，

常用

特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)

方法

根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函

函數(shù)法

數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象進(jìn)行分析和判斷

二。電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題

1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到安培力作用,電磁感應(yīng)問題往往和力學(xué)問題聯(lián)系在一

起。解決的基本方法如下：

(I)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；

⑵求回路中的電流；

(3)分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力在內(nèi)的全面受力分析)；

(4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程。

2.兩種狀態(tài)處理

(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài)---靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

處理方法：根據(jù)平衡條件一合外力等于零列式分析。

(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)——加速度不等于零。

處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，或結(jié)合功能關(guān)系分析。

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是其他形式的能和電能之間的轉(zhuǎn)化。

2.感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力，克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,

電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

3.電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

克展■安產(chǎn)電

其他形式電流做功焦耳熱或其他

的能量力做$能形式的能量

第二部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練

1.(2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷)如圖(a)單匝矩形線框cdcf放置在傾角0=30°的

斜面上，在寬度為D=0.4m的區(qū)域有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T,

線框質(zhì)量m=0.1kg,總電阻R=0.25?！，F(xiàn)對(duì)線框施加一沿斜面向上的力F使線框向上運(yùn)動(dòng)，

ed邊離開磁場(chǎng)時(shí)撤去外力卜，線框速度隨時(shí)間變化的圖像如圖(b)。已知線框e仁。.4m,

線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)產(chǎn)\二，g取9.8m收。求：

3

(1)外力F的大??；

(2)線框cf的長(zhǎng)度L；

(3)整個(gè)過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q。

2.(2023高考全國(guó)甲卷)(20分)如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部

分的間距為1,導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有豎

育向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)景為m、電阻為R、長(zhǎng)度也為1的金屬棒P

靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3m的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為vo的速度向P運(yùn)動(dòng)

并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，

并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)乳接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)

空氣阻力。求：

(1)金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小；

(2)金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量；

(3)與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

（1）求導(dǎo)電桿所受安培力的大小尸和運(yùn)動(dòng)的距離.小

（2）求回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡與運(yùn)動(dòng)時(shí)間［的關(guān)系；

（3）求裝置A輸出電壓U與運(yùn)動(dòng)時(shí)間/的關(guān)系和輸出的能量卬；

（4）若A的阻值視為0,裝置4用于回收能最，給出裝置4可回收能量的來源和大小。

第三部分思路歸納，內(nèi)化方法

一、電磁感應(yīng)能量問題解題方法

1.電磁感應(yīng)過程實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程，電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感

應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力作用。因此閉合電路的一部分導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁感

線時(shí)必克服安培力做功。此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。克服安培力做多

少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)

化為其他形式的能。

同理，電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，電流做多少功就有

多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

2.電能求解思路主要有三種：

(1)利用克服安培力做功求解，電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。

(2)利用能量守恒求解，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，開始的機(jī)械能總和與

最后的機(jī)械能總和之差等于產(chǎn)生的電能。

(3)利用電路特征來求解，通過電路中所消耗的電能來計(jì)算。

3.求解電磁感應(yīng)中能量問題的策略

(1)若回路中的電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及w=u〃或。=尸由直接進(jìn)行計(jì)算。

(2)若回路中的電流變化，則可按以下兩種情況計(jì)算：

①利用功能關(guān)系求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；

②利用能量守恒定律求解：其他形式的能的減少量等于回路中產(chǎn)生的電能，如例2的第

(2)小題中焦耳熱的計(jì)算。

4.求解焦耳熱Q的三種方法

二、電磁感應(yīng)的動(dòng)力學(xué)問題解題方法

1.電路分析：導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源的電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒的

電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻，感應(yīng)電流/=急。

D2/27，

2.受力分析：導(dǎo)體棒受到安培力及其他力，安培力/安=8〃或土，根據(jù)牛頓

K淳

第二定律列動(dòng)力學(xué)方程：F^=mao

3.過程分析：由于安涪力是變力，導(dǎo)體棒做變加速或變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為

零時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列平衡方程產(chǎn)

合=0。

4.抓住力學(xué)對(duì)象和電學(xué)對(duì)象間的橋梁一感應(yīng)電流/、切割速度。，“四步法”

分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題

三、電磁感應(yīng)圖像問題解題步驟

(1)明確圖象的種類，艮1是，圖還是⑦一f圖，或者是E—/圖、/—f圖等。

(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程判斷對(duì)應(yīng)的圖象是否分段，共分幾段。

⑶用右手定則或楞次定律確定感應(yīng)電流的方向。

(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)列定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式。

(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。

⑹畫圖象或判斷圖象C

四、動(dòng)?觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用

（1）對(duì)于兩導(dǎo)體棒在平直的光滑導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的情況，如果兩棒所受的外力之和為零，則

考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律處理問題。

（2）當(dāng)題目中涉及電荷量或平均電流時(shí)，可應(yīng)用動(dòng)量定理即L?kt=m?ku、q=I"△

，來解決問題。

五、電磁感應(yīng)中電路問題的解題流程

確定

解決電磁感應(yīng)中的電路和動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵

電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)問題聯(lián)系的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力。解答電磁感應(yīng)中的動(dòng)力

學(xué)問題，在分析方法上，要始終抓住導(dǎo)體的受力（特別是安培力）特點(diǎn)及其變化規(guī)律，明確導(dǎo)

體的運(yùn)動(dòng)過程以及運(yùn)動(dòng)過程中狀態(tài)的變化，準(zhǔn)確把握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的臨界點(diǎn)。

電學(xué)A①利用電路的規(guī)律，如：￡=/（/?+，）

（1）"缶電源：七=8勿或E=/R分析電路的結(jié)構(gòu)T〃口,

對(duì)鴕或t/r￡一/廠

力學(xué)

⑵小缶受力分析：戶左=4〃-*/合=〃?〃過程分析：

（3）臨界點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化點(diǎn)

六“單桿+電阻+導(dǎo)軌”四種題型剖析

題型一（如W0）題型二（如=0）題型三（硒）=0）題型四（次）=0）

質(zhì)量為加，電阻不計(jì)的

軌道水平光滑，桿cd質(zhì)傾斜軌道光滑，傾角為

單桿cd以一定初速度豎直軌道光滑，桿cd

量為相，電阻不計(jì)，兩a,阡cd質(zhì)量為/n,電

說明。。在光滑水平軌道上滑質(zhì)量為小，電阻不計(jì)，

平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),拉阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間

動(dòng)，兩平行導(dǎo)軌間距為兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)

力尸恒定距為L(zhǎng)

L

R

正不日

不意

圖

4....

開始時(shí)a=，桿cd速

桿以速度。切割磁感線開始時(shí)a=gsina,桿cd開始時(shí)a=g,桿cd速

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=速度Pt今感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)度。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E

力學(xué)度of=>感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E

E=BLvt=>/10安培=切為t0"n安培

觀點(diǎn)BLv,電流/一R,安=BLvt=>/t0安培力

力F^=BILt,由〃?gsin力產(chǎn)安=8〃J,由6g

B^L^vF^=BIL\,由尸一尸安

培力F—B1L—R0a—F實(shí)=ma知a1,當(dāng)一尸安=〃以知當(dāng)

=ma知a1,當(dāng)。=0

桿做減速運(yùn)動(dòng)：V1=>a=0時(shí)，。最大，v=4=0時(shí)，V最大，V

時(shí)，9最大，。m—mm

F11,當(dāng)v=0時(shí)，"LgRsina"以R

822一依L?

4=0,桿保持靜止

圖像U

觀點(diǎn)fcz.fcz.fcz.

重力做的功（或減少的重力做的功（或減少的

F做的功一部分轉(zhuǎn)化為

重力勢(shì)能）一部分轉(zhuǎn)化重力勢(shì)能）一部分轉(zhuǎn)化

動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：桿的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化

能量為桿的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)為桿的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)

1、為內(nèi)能：

觀點(diǎn)Q=^nv（s-

化為內(nèi)能：化為內(nèi)能：WG=Q+；

WF=Q+5%2

mVn?

「方法規(guī)律］“單桿+電容器（或電源）+導(dǎo)軌”四種題型剖析

\題型一（次）=0）題型二（如=0）題型三（如=0）題型四（次）=0）

軌道水平光滑，桿cd質(zhì)軌道水平光滑，桿cd質(zhì)量軌道傾斜光滑，桿cd質(zhì)量軌道豎直光滑，桿cd

說

量為機(jī)，電阻不計(jì)，兩平為利,電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)為"?，電阻不計(jì)，兩平行質(zhì)量為加，電阻為R,

明

行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)軌間苑為L(zhǎng)拉力廠恒定導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)兩平行導(dǎo)軌間距為上

示空

意

IXXx|

圖

開始時(shí)a=gsina,桿cd開始時(shí)a=g,桿cd速

開始計(jì)4=5,桿cd速度0t

S閉合，桿cd受安培力F速度v]=^E=BLvt,經(jīng)度vt=>E=BLvt,經(jīng)

,經(jīng)過△，速度

BLEBLE..,0E=BLv\過△/速度為o+A。，E'過A/速度為o+Ao,

—,a—,TTcd

rinr為o+Ao,E'=BL(v+

力=BL(0+A0),Aq=C(E，E'=BL(v+Al?),Nq

速度Pt今感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)石Ar),Nq—C(E'—E)=

學(xué)-E)-CBLAv,/-辭-=C[Er-E)=

§=BLut=>/10安培力安

觀CBLAu,I-^-CBLa,FCBLMT-呼一CBLa,

22

F=B1L10加速度a1,CBLa,F^=CBLatmgsin

點(diǎn)22安=。乙。，〃安

當(dāng)Et=E時(shí)，v最大，=CBLa,F—F^=ma,aa—F安="-,a=F22/g—“

，所以桿做勻加

_E_F+&c普所以桿做勻加_〃疆

且0Omax—BL一〃"'"F+C我2，

速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng)所以桿做勻加速運(yùn)動(dòng)

圖VV匕

像

oz_oz_

觀f-

點(diǎn)

重力做的功一部分轉(zhuǎn)

能F做的功一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)重力做的功一部分轉(zhuǎn)化為

電源輸出的電能轉(zhuǎn)化為化為動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化

量能，一部分轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能：動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)

動(dòng)能：VV電=5辦］2zny2

觀能：%=；〃蘇+及：為電場(chǎng)能：WG=2

Wv=ynv1-\-Ec

點(diǎn)

Ec

［方法規(guī)律］“雙桿+導(dǎo)軌/'四種題型剖析（雙棒質(zhì)量⑸=，小、電阻〃=，2,導(dǎo)軌電阻

不計(jì)）

題型一（光滑的平行題型二（光滑不等距題型三（光滑的

題型四（不光滑平行導(dǎo)軌）

導(dǎo)軌）導(dǎo)軌）平行導(dǎo)軌）

B

BB

,Ix_ih

示意圖導(dǎo)體棒長(zhǎng)度匕=

導(dǎo)體棒長(zhǎng)度心摩擦力Fn=F（2=Ff

導(dǎo)體棒長(zhǎng)度心=心小，兩棒只在各自

2導(dǎo)體棒長(zhǎng)度“=心

=L2

的軌道上運(yùn)動(dòng)

三匕

圖像觀點(diǎn)

■oF()101F,<F<2F,F>2F,

開始時(shí)，若FSFW2R,則棒

棒1做加速度減小的

棒1做加速度減小的開始時(shí)，兩棒做2先做變加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)

減速運(yùn)動(dòng)，棒2做加

減速運(yùn)動(dòng)，棒2做加變加速運(yùn)動(dòng)；穩(wěn)動(dòng)，棒1靜止。若Q2R,則

速度減小的加速運(yùn)

力學(xué)觀點(diǎn)速度減小的加速運(yùn)定時(shí)，兩棒以相棒2先做變加速運(yùn)動(dòng)后做勻加

動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，兩棒的

動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，兩棒以同的加速度做勻速運(yùn)動(dòng)，棒1先靜止后做變加

加速度均為零，速度

相等的速度勻速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng)，最后和棒2做加速度

之比為1:2

相同的勻加速運(yùn)動(dòng)

兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)范棒組成的系統(tǒng)

兩棒蛆成的系統(tǒng)動(dòng)量量不守恒動(dòng)量不守恒兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守對(duì)

動(dòng)量觀點(diǎn)

守恒對(duì)單棒可以用動(dòng)量對(duì)單棒可以用動(dòng)單棒可以月動(dòng)量定理恒

定理量定理

拉力做的功一部拉力做的功一部分轉(zhuǎn)化為雙

系統(tǒng)動(dòng)能的減少量等系統(tǒng)動(dòng)能的減少量分轉(zhuǎn)化為雙棒的棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

能量觀點(diǎn)

于產(chǎn)生的焦耳熱等于產(chǎn)生的焦耳熱動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)（摩擦熱和焦耳熱）：W=Qi+

化為內(nèi)能（焦耳Q+Eki+Ek2

熱）：W=Q+Eki

+反2

解決線框模型問題的兩大關(guān)鍵

（1）分析電磁感應(yīng)情況：弄清線框在運(yùn)動(dòng)過程中是否有磁通量不變的階段，線框進(jìn)入和

穿出磁場(chǎng)的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，結(jié)合閉合電路歐姆定律列方程解答。

（2）分析線框的受力以及運(yùn)動(dòng)情況，選擇合適的力學(xué)規(guī)律處理問題：在題目中涉及電荷

量、時(shí)間以及安培力為變力時(shí)應(yīng)選用動(dòng)量定理處理問題；如果題目中涉及加速度的問題時(shí)選

用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題比較方便。

第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試能力

1.（2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）質(zhì)量為機(jī)、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻?qū)Ь€首尾相接制成的單匝正

方形閉合導(dǎo)線框外〃，總電阻為M將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方力

處，磁場(chǎng)的上邊界水平，方向垂直紙面向外，如圖所示。將導(dǎo)線框由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)

線框一半面積進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好處于平衡狀態(tài)，導(dǎo)線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且力、1兩

點(diǎn)的連線始終水平，已知重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）導(dǎo)線框一半面積進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線框的速度大小片

（2）導(dǎo)線框從靜止下落到一半面枳進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量Q

（3）導(dǎo)線框從靜止下落到完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過導(dǎo)線框某一橫截面的電荷量依

B

2.（2023北京東城二模）如圖所示，粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的單匝正方形閉合線框Hcd,邊

長(zhǎng)為L(zhǎng)總電阻為將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反方向垂直于紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)

上方〃處。線框由靜止開始自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且〃邊始終與水平的

磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)〃邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框加速度恰好為零。已知重力加速度為g。在線

框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，求：

<1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E,及4兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U<?

（2）線框的質(zhì)量如

（3）通過線框的電荷量依

XXXXX

xxx'xX

XXXXX

XXXXX

（1）線框釋放瞬間,cd力到虛線1的間距;

（2）線框的最大速度；

（1）剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)減震器的加速度大小

（2）第二個(gè)線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，減震器的速度大小

（3）若減震器的初速度I=5.0則滑動(dòng)桿上需安裝多少個(gè)線圈才能使其完全停下來。

求第1個(gè)線圈和最后1個(gè)線圈產(chǎn)生的熱量比依不考慮線圈個(gè)數(shù)變化對(duì)減震器總質(zhì)量

的影響

（I）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過金屬桿的電流大小和方向;

（2）整個(gè)過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度。

6.（2023廣東金山中學(xué)質(zhì)檢）隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國(guó)都在

重點(diǎn)突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時(shí)如何減緩對(duì)地的碰撞，為此設(shè)計(jì)師在返回火箭

的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強(qiáng)絕緣材料制

成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝正方形線圈。機(jī)"②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MM

PQ和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí)，滑塊立即停止運(yùn)動(dòng)，此后線圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用，火箭

主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下

撞向地面時(shí)，火箭主體的速度大小為帥經(jīng)過時(shí)間，火箭著陸，此時(shí)火箭速度為必線圈，以以

的電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)；加邊長(zhǎng)為/,火箭主體質(zhì)量為機(jī)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為B,重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì)，求：

（1）緩沖滑塊剛停止運(yùn)切時(shí)，線圈m邊兩端的電勢(shì)差UM

（2）緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，火箭主體的加速度大小；

（1）開關(guān)K閉合瞬間時(shí)，流過導(dǎo)體棒cd的電流/；

（2）導(dǎo)體棒cd離開水平尋軌時(shí)的速度匕；

（3）若導(dǎo)體棒c"與導(dǎo)體棒力恰好不相碰，求導(dǎo)體棒力的初始位置與刀尸的水平距離X。

降壓

限流

器件

量；

的質(zhì)

桿a〃

金屬

(1)

離：

的距

后運(yùn)動(dòng)

尸。

越過

屬桿

(2)金

量.

電荷

上的

器件

限流

降壓

通過

程中，

整個(gè)過

(3)

I，；

大小

速度

棒。的

導(dǎo)體

流/及

及的電

過電阻

時(shí)，通

開導(dǎo)軌

剛要離

棒。

導(dǎo)體

(1)

歷的

及經(jīng)

熱以