2026屆高考物理沖刺復(fù)習(xí)動(dòng)量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考點(diǎn)1考點(diǎn)二動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考點(diǎn)一動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考點(diǎn)一動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考向

“單棒+電阻”模型情景示例水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左側(cè)接有電阻R，導(dǎo)體棒初速度為v0，質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)至停下來求電荷量q求位移x應(yīng)用技巧例1

(2025·江蘇揚(yáng)州模擬)如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L=0.6m，兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R=10Ω，質(zhì)量m=1kg、電阻r=2Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在ef處并鎖定;導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計(jì)。整個(gè)裝置處在豎直向下的磁場(chǎng)中，be=0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。0.2s后金屬棒解除鎖定并同時(shí)給金屬棒水平向右的初速度v0=6m/s，求:(1)0.1~0.2s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱;

答案2.5×10-3J(2)從t=0.2s后的整個(gè)過程中通過R的電荷量。

答案10.0C考向

“單棒+電容”模型情景示例導(dǎo)軌光滑，電阻阻值為R，電容器電容為C電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和最終特征棒做加速度a減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

I=0

S先接1再接2，棒做加速度a減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)I=0最終速度v-t圖像例2

(2025·河北保定開學(xué)考試)如圖所示，固定在水平面上的足夠長(zhǎng)的光滑平行直導(dǎo)軌處于垂直平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一端連接著一個(gè)電容器和電源，電容為C，電源電動(dòng)勢(shì)為E。導(dǎo)軌上放著一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)與導(dǎo)軌間距相同、有固定阻值的均勻?qū)w棒。與電容器連接的單刀雙擲開關(guān)先與左邊閉合，待充電結(jié)束后，某時(shí)刻與右邊閉合，隨后導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)的過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其他部分的電阻。(1)判斷導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求出穩(wěn)定后的最大速度v;

(2)求穩(wěn)定后電容器所帶電荷量Q。

(2024·江蘇南京模擬)如圖所示，一電阻不計(jì)的光滑軌道固定在架臺(tái)上，軌道由傾斜和水平兩段組成，傾斜段的上端連接一電阻，阻值R=0.5Ω，兩軌道間距d=1m，水平部分兩軌道間有一豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m=0.5kg、長(zhǎng)為l=1.1m、電阻忽略不計(jì)的導(dǎo)體棒，從軌道上距水平面h1=0.8m高處由靜止釋放，通過磁場(chǎng)區(qū)域后從水平軌道末端水平飛出，落地點(diǎn)與水平軌道末端的水平距離x2=0.8m，水平軌道距水平地面的高度h2=0.8m。通過計(jì)算可知(g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力)(

)A.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為3m/sB.導(dǎo)體棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為2JC.磁場(chǎng)的長(zhǎng)度x1為2mD.整個(gè)過程通過電阻R的電荷量為3C答案C

1.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)，動(dòng)量守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題比較方便?？键c(diǎn)二動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用2.雙棒模型(不計(jì)摩擦力)

雙棒無外力示意圖動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)導(dǎo)體棒1受安培力的作用做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒2受安培力的作用做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后兩棒以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)量觀點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)量守恒能量觀點(diǎn)棒1動(dòng)能的減少量=棒2動(dòng)能的增加量+焦耳熱例3

(2025·江蘇鹽城模擬)如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌MNPQ固定在水平面上，導(dǎo)軌寬度為d，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，將質(zhì)量分別為2m、m，有效電阻均為R的金屬棒J和K分別置于軌道上，棒始終與軌道垂直并接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)?，F(xiàn)使J棒獲得水平向右的初速度2v0，K棒獲得水平向左的初速度v0，求:(1)全過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(2)從開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)過程中兩棒間距離的改變量Δx。

例4

(2025·江蘇連云港模擬)如圖所示，兩根平行的光滑

金屬導(dǎo)軌放在水平面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.4m，彎曲部

分是半徑為R=0.45m的四分之一圓弧與水平導(dǎo)軌相連，

水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小B=1.0T。導(dǎo)軌上端通過開關(guān)S連接電容器，其

電容C=2.5F，在水平導(dǎo)軌上距磁場(chǎng)左邊界AA'較遠(yuǎn)處垂直放置一個(gè)質(zhì)量為mb=0.1kg、電阻為Rb=0.2Ω的金屬棒b。斷開開關(guān)S，將質(zhì)量為ma=0.2kg、電阻為Ra=0.1Ω的金屬棒a從圓弧頂端由靜止釋放，兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，最終兩棒均做勻速運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)中兩金屬棒不相撞，整個(gè)導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g=10m/s2。(1)求金屬棒a剛到達(dá)圓弧底端AA'時(shí)，受到軌道的支持力大小;

答案6N(2)求金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)前，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱;

答案0.1J(3)取走金屬棒b，閉合開關(guān)S，使a棒仍從圓弧頂端由靜止滑下，求a棒最終速度的大小。解析對(duì)金屬棒a根據(jù)動(dòng)量定理有-ILB·Δt=maΔv而q=CU=CBLva，q=∑I·Δt，∑Δv=va-v0聯(lián)立解得va=1

m/s。答案1m/s提升素養(yǎng)能力2C1.如圖所示，間距為l、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左右兩端均與一阻值為R的電阻相連，導(dǎo)軌上橫跨一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給棒一個(gè)瞬時(shí)沖量，讓它以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)直到停止，在此過程中下列說法正確的是(

)

B2.(2024·江蘇南京模擬)如圖所示，MN、PQ是固定在絕緣水平面上的兩根電阻不計(jì)、間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻，在寬度為d的虛線范圍內(nèi)存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒靜止在導(dǎo)軌左側(cè)(磁場(chǎng)外)，現(xiàn)給金屬棒一水平向右的瞬時(shí)沖量，金屬棒恰好能穿過磁場(chǎng)區(qū)域。已知金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，下列說法不正確的是(

)

D3.(2025·江蘇南通模擬)2023年11月，我國第三艘國產(chǎn)航

母福建艦在長(zhǎng)興島成功進(jìn)行了首次電磁彈射測(cè)試。電磁

彈射的原理可簡(jiǎn)化為如圖所示結(jié)構(gòu)，電容為C的電容器

充滿電后板間電壓為U0，導(dǎo)體軌道abcd處存在磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿開始時(shí)靜止在ac處。接通電路，

電容器通過軌道和金屬桿放電，金屬桿和軌道電阻可忽略

不計(jì)，金屬桿在安培力作用下開始加速。已知ac=L，金屬桿的質(zhì)量為m，所受阻力忽略不計(jì)，金屬桿在運(yùn)動(dòng)到bd之前已經(jīng)勻速，速度大小為v，則(

)

4.(2024·江蘇南京模擬)如圖甲所示，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，其間距L=0.5m，導(dǎo)軌上端接有R0=1Ω的定值電阻和開關(guān)S，空間存在垂直兩金屬導(dǎo)軌所在的平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=2T。一長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距相等、電阻為R=1Ω的金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。初始開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，金屬桿ab由位置1靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時(shí)間后，將開關(guān)S閉合，金屬桿ab繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到位置2。若以金屬桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，金屬桿從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過程中，速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。假設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g取10m/s2。求:(1)金屬桿的質(zhì)量;(2)金屬桿從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2過程中金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)如果先將S閉合，后讓金屬桿仍從位置1由靜止開始下落，金屬桿運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)恰好開始勻速運(yùn)動(dòng)，求金屬桿從位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的時(shí)間。答案(1)0.2kg

(2)0.8J

(3)0.8s

5.(2023·全國甲卷，25)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l，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)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R長(zhǎng)度也為l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v0的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。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)軌接觸良好，P與Q始終平行，不計(jì)空氣阻力。求: