0201目錄CONTENTS0304棒拉電阻、棒、電容三拉模型電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題分析2026屆新高考物理沖刺熱點(diǎn)復(fù)習(xí)

電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)、能量、動(dòng)量問(wèn)題主題一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型

Lrm思考:棒在光滑水平導(dǎo)軌上做什么運(yùn)動(dòng)？1.棒拉電阻模型V0F安I②恒力拉:a=VtVx

一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型①慣性拉:a

a減小的減速

動(dòng)能定理失效動(dòng)量定理V0V0

x0Lrm思考:棒在光滑水平導(dǎo)軌上做什么運(yùn)動(dòng)？1.棒拉電阻模型V0F安I②恒力拉:a一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型①慣性拉:a

a減小的減速LrmFF安I

a減小的加速后勻速.

VtVmLm1m2思考:兩棒在光滑水平導(dǎo)軌上做什么運(yùn)動(dòng)？F安F安I01.棒拉電阻模型一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型2.棒拉棒模型v1v2V0v共①慣性拉:am1F安=BILII

am2

②恒力拉:aVtV0V共m1v0=(m1+m2)v共

-BIL·t=m1v共-m1v0即:BLq=m1v0-m1v共

對(duì)m1動(dòng)量定理系統(tǒng)動(dòng)量守恒:

Lm1m2思考:兩棒在光滑水平導(dǎo)軌上做什么運(yùn)動(dòng)？F安F安I01.棒拉電阻模型一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型2.棒拉棒模型v1v2v0v共①慣性拉:am1II

am2

②恒力拉:am1Lm1m2F安F安Fa共FFIIv1v2

am2a共=

F安=BIL

m思考:兩棒在光滑水平導(dǎo)軌上做什么運(yùn)動(dòng)？1.棒拉電阻模型一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型2.棒拉棒模型3.棒拉電容模型LF安V0①慣性拉:a②恒力拉:amFLF安F安=BIL

I0

=B2L2Ca=CBLa

a減小的減速后勻速

-BIL·t=mvm-mv0

B2L2Cvm=mv0-mvmI·t=Q=CU=CBLvmI0

勻加速直到充爆電容器

Vm××××××××××××××××FLrBRm××××××××××××××××FLrBm××××××××××××××××FLrBm1m2

CV0LrV0Lm1m2V0Lm一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型

【典例1】如圖所示，水平絕緣桌面上固定有間距為L(zhǎng)的平行光滑長(zhǎng)導(dǎo)軌，左端接有一個(gè)不帶電的電容器，電容為C(不會(huì)被擊穿)，在PQ虛線的左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m的金屬桿ab靜置在導(dǎo)軌上，與虛線PQ的距離是d，金屬桿在水平向右恒力F的作用下，開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌與金屬桿的電阻，金屬桿ab始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，(1)判斷金屬桿的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；(2)求金屬桿ab運(yùn)動(dòng)到達(dá)虛線PQ的時(shí)間。勻加速直線運(yùn)動(dòng)一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型(1)F安F安=BIL

=B2L2Ca=CBLaI

(2)

【拓展】1.若金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上。已知重力加速度為g，又讓金屬桿從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑，求金屬桿下滑過(guò)程中的加速度大小。2.在拓展1中，若金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ)，求金屬桿下滑過(guò)程中的加速度大小。一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型(1)F安=BIL

=B2L2Ca=CBLa

(2)

【典例2】(多選)如圖所示，空間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝2T，兩根足夠長(zhǎng)水平金屬直軌道平行放置，軌道間距L＝0.5m。將質(zhì)量均為m＝0.5kg、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、電阻均為R＝0.5Ω的金屬棒a、b垂直軌道放置，金屬棒與直軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.4?，F(xiàn)用外力F使金屬棒b保持靜止，對(duì)金屬棒a施加大小為F0＝6N，水平向右的恒力，當(dāng)金屬棒a勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤去固定金屬棒b的外力F，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A.金屬棒a勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為4m/sB.金屬棒a勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其兩端的電勢(shì)差為4VC.撤去外力F后，a、b兩金屬棒的速度差不斷增大D.最終金屬棒b以大小為2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)AD一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型F0＝μmg＋F安

得v＝4m/s

最終共同加速，速度差恒定了

＝2m/s2

BD一、棒拉電阻、棒、電容三拉模型主題二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1.導(dǎo)體的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題狀態(tài)特征處理方法平衡態(tài)加速度為零根據(jù)平衡條件列式分析非平衡態(tài)加速度不為零根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行分析2.用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)解答電磁感應(yīng)問(wèn)題的一般步驟3.導(dǎo)體常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析若F合＝0勻速直線運(yùn)動(dòng)若F合≠0↓F合＝maa、v同向v增大，若a恒定，拉力F增大v增大，F(xiàn)安增大，若其他力恒定，F(xiàn)合減小，a減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)→a＝0，勻速直線運(yùn)動(dòng)a、v反向v減小，F(xiàn)安減小，a減小→a＝0，靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

AB二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題【典例5】(多選)(2024·全國(guó)甲卷·21)如圖，一絕緣細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)在同一豎直面(紙面)內(nèi)的光滑定滑輪，繩的一端連接一矩形金屬線框，另一端連接一物塊。線框與左側(cè)滑輪之間的虛線區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上下邊界水平，在t＝0時(shí)刻線框的上邊框以不同的初速度從磁場(chǎng)下方進(jìn)入磁場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框始終在紙面內(nèi)且上下邊框保持水平。以向上為速度的正方向，下列線框的速度v隨時(shí)間t變化的圖像中可能正確的是()AC二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題線框:Mg＋F安－FT＝Ma物塊:FT－mg＝ma

主題三、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題三、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題1.電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化其他形式的能量電能焦耳熱或其他形式的能量2.求解焦耳熱Q的三種方法3.解題的一般步驟:能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析程序：先電后力再能量三、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題【典例6】如圖所示，粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框abcd放在傾角為θ＝30°的絕緣光滑斜面上，通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪與木塊相連，細(xì)線和線框共面、與cd垂直且與斜面平行。距線框cd邊為L(zhǎng)0的矩形MNQP區(qū)域存在著垂直于斜面、大小相等、方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，EF為兩個(gè)磁場(chǎng)的分界線，ME＝EP＝NF＝FQ＝L2?，F(xiàn)將木塊由靜止釋放后，木塊下降，線框沿斜面上滑，恰好勻速進(jìn)入和勻速離開(kāi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，cd邊始終平行磁場(chǎng)邊界MN。已知線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1(L1<L2)、質(zhì)量為m、電阻為R，木塊質(zhì)量也為m，重力加速度為g，求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；三、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題(1)進(jìn)磁場(chǎng)前：FT＝F安＋mgsinθ

FT＝mg線框:木塊:

勻速進(jìn)磁場(chǎng)：：【典例6】求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?2)導(dǎo)線框通過(guò)兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的總焦耳熱Q。三、電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題(2)mg(2L2＋L1)=Q+mg(2L2＋L1)sinθ

(1)進(jìn)磁場(chǎng)前：FT＝F安＋mgsinθ

FT＝mg線框:木塊:

勻速進(jìn)磁場(chǎng)：：主題四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題-BIL·t=0-mv01.“單棒＋電阻”模型(1)水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左側(cè)接有電阻阻值為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)，從導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至停下來(lái)。求：四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題①此過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量q＝_____；②此過(guò)程導(dǎo)體棒的位移x＝______；③若導(dǎo)體棒從獲得初速度v0經(jīng)一段時(shí)間減速至v1，通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為q1，則v1＝________；④導(dǎo)體棒從獲得初速度v0經(jīng)過(guò)位移x0，速度減至v2，則v2＝

。

BL·q=mv0

-BL·q1=mv1-mv0

(2)間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為θ，由靜止釋放質(zhì)量為m、接入電路的阻值為R的導(dǎo)體棒，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在傾斜面向下(重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì))。①經(jīng)Δt1＝_________，通過(guò)橫截面的電荷量為q，速度達(dá)到v1。②經(jīng)Δt2＝____________，導(dǎo)體棒下滑位移為x，速度達(dá)到v2。

四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題mgsinθ·Δt1-BILΔt1=mv1-0即：mgsinθ·Δt1-BL·q=mv1

AC四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題【典例2】(多選)如圖所示，M、N、P、Q四條光滑的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距分別為2L和L，兩組導(dǎo)軌間由導(dǎo)線相連，裝置置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在方向豎直向下的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩根質(zhì)量均為m、接入電路的電阻均為R的導(dǎo)體棒C、D分別垂直于導(dǎo)軌放置，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，其余部分電阻不計(jì)。t＝0時(shí)使導(dǎo)體棒C獲得瞬時(shí)速度v0向右運(yùn)動(dòng)，兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，且達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒C未到兩組導(dǎo)軌連接處，則下列說(shuō)法正確的是()四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題

ACDt＝0:

F＝BIL

穩(wěn)定時(shí):B·2LvC＝BLvD得:vD＝2vCC棒:

【典例2】(多選)如圖所示，M、N、P、Q四條光滑的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距分別為2L和L，兩組導(dǎo)軌間由導(dǎo)線相連，裝置置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在方向豎直向下的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩根質(zhì)量均為m、接入電路的電阻均為R的導(dǎo)體棒C、D分別垂直于導(dǎo)軌放置，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，其余部分電阻不計(jì)。t＝0時(shí)使導(dǎo)體棒C獲得瞬時(shí)速度v0向右運(yùn)動(dòng)，兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，且達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒C未到兩組導(dǎo)軌連接處，則下列說(shuō)法正確的是()四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題

ACDt＝0:

F＝BIL

穩(wěn)定時(shí):B·2LvC＝BLvD得:vD＝2vCC棒:

BLq＝mvD-0

無(wú)外力

規(guī)律(導(dǎo)軌光滑，電阻阻值為R，電容器電容為C)電路特點(diǎn)導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電容器充電電流特點(diǎn)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)，此時(shí)I＝0，但電容器帶電荷量不為零2.單棒加電容四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題

規(guī)律(導(dǎo)軌光滑，電阻阻值為R，電容器電容為C)最終速度v－t圖像四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題無(wú)外力2.單棒加電容

規(guī)律(電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C)電路特點(diǎn)電容器放電，相當(dāng)于電源；導(dǎo)體棒受安培力而運(yùn)動(dòng)電流特點(diǎn)電容器放電時(shí)，導(dǎo)體棒在安培力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)阻礙放電，導(dǎo)致電流減小，直至電流為零，此時(shí)UC＝BLvm運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及最終特征做加速度a減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)，I＝0四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題無(wú)外力放電式2.單棒加電容

規(guī)律(電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C)四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題最大速度vm2.單棒加電容無(wú)外力放電式【典例3】某電磁軌道炮的簡(jiǎn)化模型如圖所示，兩光滑導(dǎo)軌相互平行，固定在光滑絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與電源、電容器相連，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器的電容為C。EF與PQ之間區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，EF、PQ之間的距離足夠長(zhǎng)。一炮彈可視為寬為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒靜置于EF處，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。當(dāng)把開(kāi)關(guān)S1、S2分別接a、b時(shí)，導(dǎo)軌與電源相連，炮彈中有電流通過(guò)，炮彈受到安培力作用向右加速，同時(shí)炮彈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)炮彈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源的電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，回路中電流為零，炮彈達(dá)到最大速度。不考慮空氣阻力，其他電阻都不計(jì)，忽略導(dǎo)軌電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。求：(1)炮彈運(yùn)動(dòng)到PQ邊界過(guò)程的最大加速度am；四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題F安＝BIL＝mam(1)

【典例3】(1)炮彈運(yùn)動(dòng)到PQ邊界過(guò)程的最大加速度am；(2)炮彈從靜止到最大速度的過(guò)程中，流過(guò)炮彈橫截面的電荷量q和回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)將炮彈放回原位置，斷開(kāi)S2，把S1接c，讓電源給電容器充電，充電完成后，再將S1斷開(kāi)，把S2接d，求炮彈運(yùn)動(dòng)到PQ邊界時(shí)電容器上剩余的電荷量q'。四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題F安＝BIL＝mam(1)

E＝BLvm(2)

(3)=CE-q'炮彈達(dá)到最大速度vm'有U＝BLvm'BLΔq＝mvm'－0

vm'=

Δq=q滿-q'模型示意圖及條件

水平面內(nèi)的光滑等距導(dǎo)軌，兩個(gè)棒的質(zhì)量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2，給棒2一個(gè)初速度v0電路特點(diǎn)棒2相當(dāng)于電源；棒1受安培力而加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)3.雙棒模型(不計(jì)摩擦力)四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題電流及速度變化最終狀態(tài)a＝0，I＝0，v1＝v2系統(tǒng)規(guī)律四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題3.雙棒模型(不計(jì)摩擦力)

D四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題

四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題(1)

V0【典例5】(2024·湖北卷·15)(1)ab剛越過(guò)MP時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；(2)金屬環(huán)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小；(3)為使ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題(1)

(2)

V0

金屬環(huán):

(3)金屬環(huán)和金屬棒ab所受的安培力等大反向，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，mv0＝(m＋2m)v

金屬棒ab:

AC四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題FMN=2BId

F安=BIL

FMN＝2BIdFPQ＝BI·2d兩棒所受合外力為零，動(dòng)量守恒0=2mv-mvMN得vMN＝2v

AC四、電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題0=2mvPQ-mvMN0·t=2mvPQt-mvMNt得:2xPQ=xMNxPQ+xMN＝L

【練習(xí)1】如圖所示，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形導(dǎo)線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場(chǎng)與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可在ab、cd上無(wú)摩擦地滑動(dòng)。桿ef及線框的電阻不計(jì)，開(kāi)始時(shí)，給ef一個(gè)向右的初速度，則()A.ef將減速向右運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速運(yùn)動(dòng)B.ef將勻減速向右運(yùn)動(dòng)，最后停止C.ef將勻速向右運(yùn)動(dòng)D.ef將往返運(yùn)動(dòng)A課堂練習(xí)【練習(xí)2】如圖所示，MN和PQ是豎直放置的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，MP間接定值電阻R，金屬桿cd保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。桿cd由靜止開(kāi)始下落并計(jì)時(shí)，桿cd兩端的電壓U、桿cd所受安培力的大小F隨時(shí)間t變化的圖像，以及通過(guò)桿cd的電流I、桿cd加速度的大小a隨桿的速率v變化的圖像，合理的是()D課堂練習(xí)【練習(xí)3】(多選)如圖甲所示，兩間距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端用導(dǎo)線連接，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、電阻為R的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌向右、大小為F的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒運(yùn)動(dòng)的加速度與速度的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)金屬導(dǎo)軌及左邊導(dǎo)線電阻，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，若圖乙中的a0、v0均為已知量，則下列說(shuō)法正確的是()課堂練習(xí)ABD

W=Fx

【練習(xí)4】如圖甲所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN和PQ平行，間距L＝1.0m，與水平面之間的夾角α＝37°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R＝1.6Ω的電阻，質(zhì)量m＝0.5kg、接入電路的電阻r＝0.4Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，現(xiàn)用和導(dǎo)軌平行的恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬棒ab，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒上滑的位移s＝3.8m時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)應(yīng)過(guò)程的v－t圖像如圖乙所示。g取10m/s2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。求：(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a、b哪端電勢(shì)高，并計(jì)算恒力F的大小；(2)從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此過(guò)程金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱。課堂練習(xí)(1)b端電勢(shì)高

＝5N

(2)Q＝W克安＝7.35J

【練習(xí)5】(多選)如圖所示，絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩相同金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，現(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2v0和v0同時(shí)沿導(dǎo)軌自由運(yùn)動(dòng)，先后進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。已知a棒離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)b棒已經(jīng)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，則a棒從進(jìn)入到離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，電流i隨時(shí)間t的變化圖像可能正確的有()AB課堂練習(xí)

課堂練習(xí)【練習(xí)6】(多選)(2024·山東卷·11)如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，其所在平面豎直且平行，導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑，最低點(diǎn)的連線OO'與導(dǎo)軌所在豎直面垂直?？臻g充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，導(dǎo)軌左端由導(dǎo)線連接。現(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導(dǎo)軌圖示位置，由靜止釋放。MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終平行于OO'且與兩導(dǎo)軌接觸良好，不考慮自感影響，下列說(shuō)法正確的是()A.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功C.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中，MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中，MN中電流方向由M到NABD課堂練習(xí)【練習(xí)7】某研究小組設(shè)計(jì)了一磁懸浮電梯，簡(jiǎn)化模型如圖所示，不計(jì)電阻、間距為l、足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在著垂直于軌道平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、磁場(chǎng)方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域均為邊長(zhǎng)為l的正方形。在質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l、總電阻為R、匝數(shù)為N的正方形金屬線圈EFGH中通入電流后靜止在導(dǎo)軌上，線圈與導(dǎo)軌之間絕緣，此時(shí)線圈的發(fā)熱功率為P0，重力加速度為g。(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)若增大通入的電流后，線圈的發(fā)熱功率為P1(P1>P0)，求線圈開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大??；課堂練習(xí)2NBI0l＝mg(1)

(2)

2NBI1l－mg＝ma

【練習(xí)7】(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；(2)若增大通入的電流后，線圈的發(fā)熱功率為P1(P1>P0)，求線圈開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大??；(3)若線圈中不通入電流，線圈由圖中位置靜止釋放，下落5l時(shí)達(dá)到最大速度，求該過(guò)程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱。課堂練習(xí)2NBI0l＝mg(1)

(2)

2NBI1l－mg＝ma

(3)2NBIml＝mg

【練習(xí)8】(2024·全國(guó)甲卷·25)如圖，金屬導(dǎo)軌平行且水平放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌光滑無(wú)摩擦。定值電阻大小為R，其余電阻忽略不計(jì)，電容大小為C。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬棒始終與導(dǎo)軌保持垂直。整個(gè)裝置處于豎直方向且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。(1)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，對(duì)金屬棒施加水平向右的恒力，金屬棒能達(dá)到的最大速度為v0。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí)，求金屬棒速度v的大小。(2)當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，改變水平外力并使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí)，求電容器兩端的電壓以及從開(kāi)關(guān)斷開(kāi)到此刻外力所做的功。課堂練習(xí)(1)F＝F安＝BIL

PF＝Fv

【練習(xí)8】(2024·全國(guó)甲卷·25)(1)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，對(duì)金屬棒施加水平向右的恒力，金屬棒能達(dá)到的最大速度為v0。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí)，求金屬棒速度v的大小。(2)當(dāng)金屬棒速度為v時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，改變水平外力并使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外力功率為定值電阻功率的兩倍時(shí)，求電容器兩端的電壓以及從開(kāi)關(guān)斷開(kāi)到此刻外力所做的功。課堂練習(xí)(1)F＝F安＝BIL

(2)BLv＝IR＋UCq=CUCPF'＝F'v＝F安·v＝BILvPR＝I2R即BILv＝2I2R

W＝BILvt＝BLvq

課堂練習(xí)CD

B課堂練習(xí)

Q－CBLv

【練習(xí)11】(多選)如圖，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)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上，t＝0時(shí)，棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是()AC課堂練習(xí)【練習(xí)12】在甲、乙兩圖中，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)固定放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端分別接有電荷量為零且電容足夠大的電容器和阻值為R的定值電阻，金屬桿ab、cd垂直導(dǎo)軌靜止放置，除了電阻R以外不計(jì)其他電阻。若給棒ab施加水平向右的恒力F，棒cd瞬間獲得水平向右的初速度v0，則下列關(guān)于兩棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受安培力F安和棒兩端電壓U隨棒的位移x變化的圖像中正確的是(兩棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌垂直且接觸良好)()B