高考物理考點(diǎn)分類電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合

1、電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合【考點(diǎn)知識(shí)方法解讀】閉合回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用，從而使電磁感應(yīng)問題與力學(xué)問題了解在一起，成為力電綜合問題。解答電磁感應(yīng)中的力電綜合問題的思路是：先根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求出回路中的感應(yīng)電流及導(dǎo)體棒中的電流，再應(yīng)用安培力公式及左手定則確定安培力的大小及方向，分析導(dǎo)體棒的受力情況應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出方程求解?！咀钚氯旮呖嘉锢砭x解析】1（2011福建理綜）如圖，足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（090),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的

2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過棒某一橫截面的電量為q時(shí)，金屬棒的速度大小為，則金屬棒在這一過程中A. ab運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為 B.平行導(dǎo)軌的位移大小為C.產(chǎn)生的焦耳熱為D.受到的最大安培力大小為【解析】：由于金屬棒ab下滑做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，ab運(yùn)動(dòng)的平均速度大小一定大于，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由q=，平行導(dǎo)軌的位移大小為x=，選項(xiàng)B正確；產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt=qIR，由于I隨時(shí)間逐漸增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒的速度大小為v時(shí)，金屬棒中感應(yīng)電流I=BLv/R最大，受到的安培力最大，大小為F=BIL=，

3、選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！敬鸢浮浚築【點(diǎn)評(píng)】此題考查電磁感應(yīng)、安培力、焦耳定律、平均速度等知識(shí)點(diǎn)。2。（2011海南物理）如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌，MN和MN是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g。在t=0時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求（1）細(xì)線燒斷后，任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比；（2）兩桿分別達(dá)到的最大速度。對(duì)MN受力平衡： 由得：、【點(diǎn)評(píng)】對(duì)（1）也可

4、利用動(dòng)量守恒定律解答如下：（1）由于MN和MN組成的系統(tǒng)所受合外力為零，MN和MN動(dòng)量守恒：設(shè)任意時(shí)刻MN和MN速度分別為v1、v2，由動(dòng)量守恒定律得mv1-2mv2=0 求出：3（2010福建理綜）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻。導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí)，撤去拉力，a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)，此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng)a

5、棒再次滑回到磁場(chǎng)邊界PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求（1） a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度I，與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比；（2） a棒質(zhì)量ma；（3） a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F。當(dāng)a棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，Ib=，b棒恰好靜止，由平衡條件得，IbLB=mgsinq當(dāng)a棒沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a棒中的電流為Ia，則Ia=E/2R，IaLB=magsinq聯(lián)立解得ma=3m/2（3）由題知導(dǎo)體棒a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受拉力F=IaLB+ magsinq聯(lián)立上述各式解得F=

6、 mgsinq。 【點(diǎn)評(píng)】此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、平衡條件、安培力等重點(diǎn)知識(shí)，屬于電磁感應(yīng)中的力電綜合問題。4（2010江蘇物理）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為,一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m、有效電阻為的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處靜止釋放.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求： （1） 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2） 電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；（3） 流經(jīng)電流表電流的最大值Im?！窘馕觥?1)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng) 聯(lián)立解得

7、Im=【點(diǎn)評(píng)】此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、平衡條件、安培力、機(jī)械能守恒定律等重點(diǎn)知識(shí)，5（2009年福建卷第18題）如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離L時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過程BFabRrA.桿的速度最大值為B.