電磁感應(yīng)中的三大力學(xué)觀點(diǎn)的綜合性應(yīng)用（原卷版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)

電磁感應(yīng)中的三大力學(xué)觀點(diǎn)的綜合性應(yīng)用

考情探究,

i.高考真題考點(diǎn)分布

題型考點(diǎn)考查考題統(tǒng)計(jì)

選擇題單棒問題2024年貴州卷

計(jì)算題含容單棒問題2024年北京卷

計(jì)算題雙棒問題2024年江西卷

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】高考對(duì)利用三大力學(xué)觀點(diǎn)處理電磁感應(yīng)問題的考查較為頻繁，題目的形式有選擇題也有計(jì)算

題，不管那種題型，題目的難度都較大，多以壓軸題的難度出現(xiàn)。

【備考策略】

1.利用動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)處理電磁感應(yīng)問題。

2.利用能量的觀點(diǎn)處理電磁感應(yīng)問題。

3.利用動(dòng)量的觀點(diǎn)處理電磁感應(yīng)問題。

【命題預(yù)測(cè)】重點(diǎn)關(guān)注電磁感應(yīng)中利用三大力學(xué)觀點(diǎn)處理框類問題、單棒問題和雙棒問題。

m.考點(diǎn)梳理1?

一、兩種狀態(tài)及處理方法

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)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系進(jìn)行分析

二、力學(xué)對(duì)象和電學(xué)對(duì)象的相互關(guān)系

三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化

安轉(zhuǎn)化

培「做正功：電能=>機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī)

力

做

功I做負(fù)功:機(jī)械能整電能翳器餐覆器

四、求解焦耳熱Q的三種方法

焦耳定律：Q=『Rt）

功能關(guān)系：Q=卯克服安培.

淤、^4能量轉(zhuǎn)化：Q=&E其他能的減少量）

五、電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問題

1.導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做非勻變速運(yùn)動(dòng)的問題中，應(yīng)用動(dòng)量定理可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問題。

2.在相互平行的光滑水平軌道間的雙導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反

向，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守恒，解決此類問題應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解答往往比較便捷。

!考點(diǎn)精講I

考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題

分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中動(dòng)力學(xué)問題的基本步驟

勰之雕［由電磁感應(yīng)t確一和“

弄清串、并凝素H求電流H確定及I

確定桿或線圈受力H求合外力j?

至嬴焉殛1由力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系H確定運(yùn)動(dòng)模型I

典例引領(lǐng)

1.兩根相距為工的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平內(nèi)，另一邊垂直于水平

面。質(zhì)量均為機(jī)的金屬細(xì)桿。6、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，導(dǎo)

軌電阻不計(jì)，每根桿的電阻均為R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)

防桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力尸作用下以速度外沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度右向下勻速運(yùn)動(dòng)

（重力加速度為g）。以下說法正確的是（）

R2T2-rr

A.ab桿所受拉力F的大小為］nmg+—---

B.cd桿所受摩擦力為零

c.回路中的電流大小為螞『包

R

,,一，一?2Rmg

D.〃與匕大小的關(guān)系為〃=B2dp

2.如圖所示，質(zhì)量為3〃?的重物與一質(zhì)量為〃?的導(dǎo)線框用一根絕緣細(xì)線連接起來，掛在兩個(gè)高度相同的定

滑輪上，已知導(dǎo)線框電阻為R,橫邊邊長為"有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,磁場(chǎng)上下

邊界的距離、導(dǎo)線框豎直邊長均為鼠初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和導(dǎo)線框上邊緣的高度差為2〃，將重物從

靜止開始釋放，導(dǎo)線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，穿出磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)，重

力加速度為g。則下列說法中正確的是（）

A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為向

B.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為V,則加速度為q=_Lg一竺全

24mR

C.導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為臀

BL

2

D.導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量。=6mgh-8mB群

典例引領(lǐng)

3.如圖所示，間距為/的兩傾斜且平行的金屬導(dǎo)軌固定在絕緣的水平面上，金屬導(dǎo)軌與水平面之間的夾角

為0,電阻不計(jì)，空間存在垂直于金屬導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦導(dǎo)軌上端接有阻值

為R的定值電阻。質(zhì)量為加的導(dǎo)體棒ab從金屬導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，開始運(yùn)動(dòng)加時(shí)間后做勻速運(yùn)動(dòng)，

速度大小為v,且此階段通過定值電阻R的電量為次已知導(dǎo)軌平面光滑，導(dǎo)體棒的電阻為「，重力加速度

為g,下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒ab先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)

B.導(dǎo)體棒穩(wěn)定的速度大小丫=膽??

C.導(dǎo)體棒從釋放到其速度穩(wěn)定的過程中，其機(jī)械能的減少量等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱

D.導(dǎo)體棒從釋放到其速度穩(wěn)定的過程中，位移大小為“（R+”

BL

即畔測(cè)

4.如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、尸0固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距￡=0.30m,導(dǎo)軌

電阻忽略不計(jì)，其間連接有固定電阻R=0.40Q,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量w=0.10kg,電阻r=0.20Q長度也為Z=0.30m

的金屬桿仍，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度3=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，用一外力廠沿水平方

向拉金屬桿仍，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器可將R兩端的電壓。即時(shí)采集并輸入電腦，獲得電壓U

隨時(shí)間/變化的關(guān)系如圖乙所示，下列說法不正確的是（）

XXXXX

電

壓

接XXXXX

傳

電RAF

X

感XXXX

腦

器XXXXX

,

MA

甲

A.金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.第2s末外力的瞬時(shí)功率為0.35W

C.如果水平外力從靜止開始拉動(dòng)桿2s所做的功為0.35J,則金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為0.15J

D.如果水平外力從靜止開始拉動(dòng)桿2s所做的功為0.35J,則金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為0.05J

考點(diǎn)精講|

考點(diǎn)二電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量問題

能量轉(zhuǎn)化問題的分析步驟

分離出電路中由于電磁感

先對(duì)“源”

應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的等效電源,

進(jìn)行分析

求出電源參數(shù)E和r

/再進(jìn)、分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串、

并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分

行“路”的

的電流大小，以便求解安

、分析

J培力

L然后、分析研究對(duì)象（常是金

屬桿、導(dǎo)體、線圈等）

是“力”的

的受力情況，尤其注

、分析J意其所受的安培力

根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)

最后進(jìn)行“運(yùn)

系，判斷出正確的

動(dòng)狀態(tài)的分析

運(yùn)動(dòng)模型及能量轉(zhuǎn)

及能量分析”,

化關(guān)系

典例同領(lǐng)

5.電磁阻尼是一種常見的物理現(xiàn)象，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。如圖所示為列車進(jìn)站時(shí)利用電磁阻尼輔助剎

車的示意圖。在光滑的水平面上，有一個(gè)邊長為乙的正方形金屬框，電阻為R,質(zhì)量為金屬框以速度

V。向右勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入右側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于金屬框平面。在金屬框

的一半進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中（還未停止），下列說法正確的是（）

A.金屬框仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)

p2r3

B.最小速度為。。-先

2mR

C.金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為:機(jī)片

Dr2

D.通過金屬框的電荷量為絲

R

即時(shí)檢測(cè)

6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一上下邊界均水平且方向垂直線框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

5=2.5To正方形單匝金屬線框在磁場(chǎng)上方〃=0.8m處，質(zhì)量為〃?=O.lkg,邊長為￡=0.4m,總阻值為7?=2Q。

現(xiàn)將線框由靜止釋放，下落過程中線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行，ab邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)和剛好離開磁場(chǎng)時(shí)的

速度均為v=3m/s,不計(jì)空氣阻力，重力加速度取10m/s2,則（）

a.----.b

一一一A___

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

x^xxxxxxxx

XXXXXXXXX

A.cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)克服安培力做功的功率為9W

B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的高度為0.60m

C.穿過磁場(chǎng)的過程中線框電阻產(chǎn)生的焦耳熱為1.50J

D.線框通過磁場(chǎng)上邊界所用時(shí)間為0.2s

故選C。

典例引領(lǐng)

7.豎直平行導(dǎo)軌上端接有電阻R,金屬桿仍質(zhì)量為加，跨在平行導(dǎo)軌間的長度為L垂直導(dǎo)軌平面的

水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向向里，不計(jì)漏桿及導(dǎo)軌電阻，不計(jì)摩擦，且仍與導(dǎo)軌接觸良好，如圖所示。若。6桿在

豎直方向上的外力/作用下勻速上升〃，則下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.金屬桿ab克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

B.金屬桿ab克服安培力所做的功與克服重力做功之和等于金屬桿機(jī)械能的增加量

C.拉力廠與重力做功的代數(shù)和等于金屬桿克服安培力做的功

D.拉力尸與安培力的合力所做的功等于加g〃

8.如圖，阻值不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為夕，導(dǎo)軌間距為力下端接一阻值為R的定值電阻,

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，質(zhì)量為加的金屬桿由靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離/

時(shí)，速度恰好達(dá)到最大。已知兒W接入電路的電阻為r,始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g,

則在此過程中（）

A.金屬桿中的電流由M流向NB.通過定值電阻的電荷量為"

C.金屬桿運(yùn)動(dòng)的最大速度為嗎然eD.金屬桿與定值電阻產(chǎn)生的熱量之比為尺7

Bd

.考點(diǎn)精講I

考點(diǎn)三動(dòng)量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用

模型規(guī)律

xx|Tjo1、力學(xué)關(guān)系：F.=BIl=小;a=^=-^-

1R+rmm(R+r)

xx_X2、能量關(guān)系：~mvQ~^-Q

阻尼式（導(dǎo)軌光滑）3、動(dòng)重電重關(guān)系：BllAt=0mvQ；q=R'=

°R+rR+r

1、力學(xué)關(guān)系：巳=5等力=8噌絲/；”二名學(xué)異券/ig

R+rR+r冽m（R+r）

—11—

2、動(dòng)量關(guān)系：BLq-/jmgt=mv-0

XXXm

12

"xXX

3、能量關(guān)系：^=Q+^mgS+-mvm

4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：//=*』反+/；“（R+r）+〃Mg。

電動(dòng)式(導(dǎo)軌1殂糙）1m

5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：v=0時(shí),E反=0,電流、加速度最大。

;-，加

[r—...E.....1Fm=BI1，-a=—%....-_—g

mR+rmm

(2)最大速度：穩(wěn)定時(shí)，速度最大，電流最小。

_E-Blv_nE-Blvm1

，min-p?m，〃mg-4iin-7~?/

R+rR+r

1上迎“NF-F-umgFB212V

1、力子關(guān)系：a-B-tn\隰

mmm(R+r)

2、動(dòng)量關(guān)系：Ft-BLq-/jmgt=mvm-0

一17

3、能量關(guān)系：Fs=。十/imgS+—

1XXX

4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：Fvm=+pmgVn

R+r

5、兩個(gè)極值：

文電式(導(dǎo)軌粗糙)

%(1)最大加速度：當(dāng)v=0時(shí)，占續(xù)。

m

(2)最大速度：當(dāng)a=0時(shí)，a=F-FB-pmg上一_B1g=Q

mmm(R+r)

典例引領(lǐng)

9.如圖所示，一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R=0.5

Q,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8=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為

機(jī)=0.5kg、長為/=1.1m、電阻忽略不計(jì)的導(dǎo)體棒，從軌道上距水平面比=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必=0.8m,水平軌道距水平地面的

高度〃2=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/s

B.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2J

C.磁場(chǎng)的長度看為2m

D.整個(gè)過程通過電阻R的電荷量為3c

即打性測(cè)

10.如圖甲所示，間距』=0.5m的兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，右端連接R=10。的定

值電阻，導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=2T。一質(zhì)量m=1kg的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，在水

平拉力廠的作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向左加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒的速度v=2m/s時(shí)撤去拉力尸，撤去拉力尸之

前金屬棒的v-x圖像如圖乙所示，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不

A.撤去拉力廠前金屬棒的加速度逐漸減小

B.撤去尸后，通過金屬棒的電荷量為1.8C

C.撤去廠之前，金屬棒克服安培力做的功為02

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為2J

考向2含容單棒類問題

模型規(guī)律

1、電容器充電量：Q0=CE

12-

2、放電結(jié)束時(shí)電量：Q=CU=CBlvm

L

3、電容器放電電量：^Q=Q0-Q=CE-CBlvm

_BICE

4、動(dòng)量關(guān)系：BII-At=BlAQ-mvm；vm=

放電式（先接1,后接2。m+BIC

導(dǎo)軌光滑）x.〃口.e12m（BlCE）2

5、功能關(guān)系：卬安=2叫=2（m+B用C￥

達(dá)到最終速度時(shí)：

XX1、電容器兩端電壓：U=Blv（v為最終速度）

"xXX2、電容器電量：q=CU

無外力充電式（,早軌光滑）3、動(dòng)量關(guān)系：Bll-AZ=Blq=mvmv0；v=}

m+BIC

典例引領(lǐng)

11.如圖為某種"電磁槍"的原理圖。在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根相距Z的平行長直金

屬導(dǎo)軌水平放置，左端接電容為C的電容器。一質(zhì)量為加、電阻為R的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直

且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。開關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q,則閉合開關(guān)后，

導(dǎo)體棒的速度V、加速度。隨時(shí)間f變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）

XXXX

xx8x￡x

即時(shí)檢測(cè)

12.間距為工的水平放置的平行金屬光滑軌道（電阻不計(jì)），處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一端與電動(dòng)勢(shì)為

￡的電源相連，軌道間串聯(lián)接入電容器C和定值電阻R；質(zhì)量為〃八電阻不計(jì)的金屬棒放置于軌上。開始時(shí)

單刀雙擲開關(guān)S和接線柱1接通，電容器充電完畢后，將S從1撥到2,同時(shí)讓金屬棒以初速度％向右運(yùn)動(dòng),

最終金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知軌道足夠長，以下金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖像，不可能的是（）

模型規(guī)律

,Blv-BlvBl(v-v)

1＞電流大?。?―n9,n}—n?,n}

十AKJ十A

--n---------fr一22

2、穩(wěn)定條件：兩棒達(dá)到共同速度

』I/—

3、動(dòng)量關(guān)系：機(jī)2V0=（機(jī)1+機(jī)2）丫

12

1,1,Q,R,

無外力等距式（導(dǎo)軌光滑）4、能量關(guān)系：行機(jī)2%=7/奶+刃2加共+0；7T=T

22丫2人2

1、動(dòng)量關(guān)系：—BL]/AZ=加1匕-叫V。；BL2/A/=m2y2一0

2、穩(wěn)定條件:BLJVJ=BL2V2

目.、士心機(jī)miL2Ll

、最終速度：匕=-；

322v0v2=-v0

n1VL2+m2L1m'L?+mJ]

無外力不等距式4、能量關(guān)系：。=2加F；-2加F；-2加2”；

（導(dǎo)軌光滑）

5、電量關(guān)系：BL2q=m2v2-0

典例引領(lǐng)

13.如圖所示，水平面上固定的兩光滑平行長直導(dǎo)軌，間距為2,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)

方向與導(dǎo)軌平面垂直，兩質(zhì)量都為機(jī)、電阻都為尺的導(dǎo)體棒4、右垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，A

靜止，區(qū)以初速度％向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中兩棒不發(fā)生相碰。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，

則（）

L?L\_________

XXXXXX

%

xXCxXXX

XxXXXX

A.導(dǎo)體棒4最終停止運(yùn)動(dòng)，右以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)

B.導(dǎo)體棒乙的最大加速度為星父

2mR

C.兩導(dǎo)體棒的初始距離最小為2m考v竽R

BL

D.回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為g加說

即時(shí)檢測(cè)

14.如圖所示，兩水平平行金屬導(dǎo)軌由寬軌加;乂、M2N2,窄軌?！?、兩部分組成，寬軌部分間距為

2L,窄軌部分間距為工?，F(xiàn)將兩根材料相同、橫截面積相同的金屬棒成、M分別靜置在寬軌和窄軌上。金

屬棒仍的質(zhì)量為加，電阻為R,長度為23金屬棒cd的長度為L兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直

且接觸良好。除金屬棒的電阻之外其余電阻不計(jì)，寬軌和窄軌都足夠長。金屬導(dǎo)軌處在方向豎直向上、磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)給金屬棒用水平向右的初速度v。，此后金屬棒仍始終在寬軌磁場(chǎng)中

運(yùn)動(dòng)，金屬棒cd始終在窄軌磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦。下列說法正確的是（）

B.當(dāng)兩金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒的速度為/

C.金屬棒仍從開始運(yùn)動(dòng)到勻速的過程中，通過成棒的電荷量為喏

JBL

1

D.金屬棒成從開始運(yùn)動(dòng)到勻速的過程中，油棒中產(chǎn)生的熱量為§加說0

IN.好地沖關(guān)，

基礎(chǔ)過關(guān)

6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一上下邊界均水平且方向垂直線框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

2=2.5To正方形單匝金屬線框在磁場(chǎng)上方〃=0.8m處，質(zhì)量為根=O.lkg,邊長為2=0.4m,總阻值為R=2Q。

現(xiàn)將線框由靜止釋放，下落過程中線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行，ab邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)和剛好離開磁場(chǎng)時(shí)的

速度均為v=3m/s,不計(jì)空氣阻力，重力加速度取10m/s2,則（）

a.------.b

―一』______________

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

x^xxxxxxxx

XXXXXXXXX

A.cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)克服安培力做功的功率為9W

B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的高度為0.60m

C.穿過磁場(chǎng)的過程中線框電阻產(chǎn)生的焦耳熱為1.50J

D.線框通過磁場(chǎng)上邊界所用時(shí)間為0.2s

15.定義“另類加速度”/=丁，/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/不變，則稱物體做另

Ax

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）。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V/,穿

出磁場(chǎng)后速度為V2。下列說法中正確的是（）

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/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)的速度為匕產(chǎn)

D.線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為,忙±其

16.圖甲是某小車?yán)秒姶鸥袘?yīng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)緩沖的示意圖：水平地面固定有閉合矩形線圈?；伊?，線圈總電阻

為上湖邊長為八小車底部安裝有電磁鐵，其磁場(chǎng)可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),

磁場(chǎng)邊界"N與湖邊平行。當(dāng)小車沿水平方向通過線圈abed上方時(shí)，線圈與磁場(chǎng)的作用使小車做減速運(yùn)

動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。以。點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、水平向右為正方向建立x軸，小車速度v隨x的變化圖像如圖乙所

示，不計(jì)一切摩擦阻力，則緩沖過程（

M

1XXXXXXXdx

；XXXXXXX

;XXXXXXX線圈

：XXXXXXX

b

小車N

甲

A.小車向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.磁場(chǎng)邊界剛抵達(dá)成邊時(shí),線圈成兩端電勢(shì)差為一威％

C.前、后半程線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4:1

D.若摩擦阻力不能忽略且恒定，小車在位移中點(diǎn)的速度將大于上

17.如圖所示，粗細(xì)均勻的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角6=37。的絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為導(dǎo)

軌區(qū)域存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)軌底端連接一個(gè)阻值為R的定值電阻，在靠近

導(dǎo)軌頂端處垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為加的金屬棒，金屬棒接入電路的阻值為改，金屬棒由靜止開始釋放，

經(jīng)過時(shí)間t速度達(dá)到匕，之后繼續(xù)加速直至勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,

導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列說法正確的是（）

A.撤去外力瞬間，金屬棒的加速度為事

B.金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為粵整

5BL

C.經(jīng)過時(shí)間。通過金屬棒的電荷量為匕

4BL

D.經(jīng)過時(shí)間/金屬棒運(yùn)動(dòng)的位移為”嗎奈竺史

18.如圖所示，足夠長的光滑平行導(dǎo)軌尸。、固定在絕緣水平桌面上，間距為乙導(dǎo)軌左端接有阻值R

的定值電阻，質(zhì)量為加，電阻為r的導(dǎo)體棒仍垂直靜置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，其長度等于導(dǎo)軌間距,

導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)給導(dǎo)體棒施加

一個(gè)水平向右的恒力R使導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒最大速度為％，導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛好

達(dá)到最大速度過程的位移為X,則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電流由P經(jīng)電阻R再到"

B.力尸的大小等于婦誦

R

C.導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度的過程中，電阻R的產(chǎn)生的熱量為尸

D.導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度所用時(shí)間為等+胃*

FF（R+r）

19.在甲、乙兩圖中，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平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，金屬桿成、cd垂直導(dǎo)軌靜止放置，除

了電阻R以外不計(jì)其它電阻。若給棒成施加水平向右恒力尸，棒源瞬間獲得水平向右的初速度%,則下

列關(guān)于兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力性和棒兩端電壓。隨棒的位移x變化的圖像中正確的是（）

20.如圖所示，間距為上的水平光滑長導(dǎo)軌，左端接有一個(gè)電容器，電容為C（不會(huì)被擊穿），在尸0虛線

的左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦質(zhì)量為加的金屬桿仍靜置在導(dǎo)軌上，距離虛線P0

的距離是d,金屬桿在水平向右恒力尸的作用下，開始向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌與金屬桿的電阻，下列說法正確

A.金屬桿仍先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)

B.金屬桿湖的運(yùn)動(dòng)可能是先從加速到勻速再到加速

C.金屬桿ab運(yùn)動(dòng)到達(dá)虛線PQ的時(shí)間1

D.電容器能帶的最多電量是直4〃“，2

\m+CB21}

21.如圖所示，AB.CD為兩個(gè)平行的水平光滑金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為2的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，AB、CD的間距為左、右兩端均接有阻值為7?的電阻。質(zhì)量為加、長為%且不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒

"N放在導(dǎo)軌上，甲、乙為兩根相同的輕質(zhì)彈簧，彈簧一端與棒中點(diǎn)連接，另一端均被固定。導(dǎo)體棒

與導(dǎo)軌接觸良好。開始時(shí)，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒具有水平向左的初速度%,經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)

體棒第一次運(yùn)動(dòng)到最右端，這一過程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為。，則（）

AMB

XXXXbX1

RWVWWWW^R

及甲乙號(hào)

XxxT

CND

A.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒所受的安培力大小為好殳

R

D2r22

B.當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，/、C間電阻R的熱功率為

R

c.當(dāng)導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，每根彈簧具有的彈性勢(shì)能為:加說-g

D.從初始時(shí)刻至導(dǎo)體棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱大于當(dāng)

22.如圖，在間距為d的水平固定平行金屬導(dǎo)軌上，放置質(zhì)量分別為2加0、加。的金屬桿M、NoN的中點(diǎn)系

著一條跨過定滑輪的細(xì)繩，細(xì)繩下端懸掛重物，滑輪左側(cè)細(xì)繩與導(dǎo)軌平行。兩導(dǎo)軌間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為夙方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)重物質(zhì)量機(jī)取不同值時(shí)，系統(tǒng)最終穩(wěn)定的狀態(tài)不同。設(shè)穩(wěn)定時(shí)M桿的

加速度大小為。，回路中電動(dòng)勢(shì)為￡、電流為/、熱功率為尸。已知重力加速度大小為g,兩桿接入回路的總

電阻為R,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，忽略一切摩擦，兩桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。則下列關(guān)系圖像合理

能力提升

23.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、II的磁場(chǎng)方向均沿水平方向垂直紙面向外，兩磁場(chǎng)邊界水平，磁場(chǎng)寬度均為

L,磁場(chǎng)I下邊界到磁場(chǎng)口上邊界的距離為2.5L,磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8。邊長為小電阻為K的單匝

正方形金屬線框仍必位于垂直于磁場(chǎng)的豎直平面內(nèi)，開始時(shí)而邊到磁場(chǎng)/上邊界距離為;由靜止釋放

金屬線框，線框在向下運(yùn)動(dòng)的過程中始終在豎直面內(nèi)，且而邊始終水平，線框分別勻速穿過磁場(chǎng)I、兀。重

力加速度大小為g,忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）

n????.?.?

A.線框經(jīng)過磁場(chǎng)?產(chǎn)生的焦耳熱等于經(jīng)過磁場(chǎng)n產(chǎn)生的焦耳熱

B.磁場(chǎng)n的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為33

c.金屬線框的質(zhì)量為巴幺匣

gR

D.線框經(jīng)過磁場(chǎng)I、n產(chǎn)生的總焦耳熱為竺4叵

R

24.如圖所示，固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)軌，間距為3上端接有阻值為火的電阻，處在方向水平且垂

直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為加、電阻為廠的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為人的固定輕彈簧

相連放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為國=等，此時(shí)導(dǎo)體棒

具有豎直向上的初速度W，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列

說法正確的是（）

A.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小尸=”殳

R

B.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小。=2g+—T--'

m(R+r)

C.導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)

D.導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。=!加宕+2注

25.隨著電磁技術(shù)的日趨成熟，新一代航母已準(zhǔn)備采用全新的電磁阻攔技術(shù)，其基本原理如圖所示，飛機(jī)

著艦時(shí)利用電磁作用力使它快速停止。為研究問題的方便，我們將其簡化為如圖所示的模型、在磁感應(yīng)強(qiáng)

度為夙方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行金屬軌道MN、P0固定在水平面內(nèi)，相距為人電阻不計(jì)。

軌道端點(diǎn)”尸間接有阻值為五的電阻。一個(gè)長為2、質(zhì)量為a、阻值為r的金屬導(dǎo)體棒成垂直于MMPQ

放在軌道上，與軌道接觸良好。質(zhì)量為〃的飛機(jī)以水平速度%迅速鉤住導(dǎo)體棒成，鉤住之后關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)

并立即獲得共同的速度。若忽略摩擦，且不考慮絕緣阻攔索質(zhì)量，飛機(jī)和金屬棒系統(tǒng)僅在安培力作用下很

快停下來。下列說法正確的是()

A.飛機(jī)鉤住金屬棒過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為竺亡

M+m

B.飛機(jī)鉤住金屬棒后，將做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)直到最后停止

c.從飛機(jī)鉤住金屬棒到它們停下來整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的距離為慢少”

B21}

R(M+m]v?

D.從飛機(jī)鉤住金屬棒到它們停下來整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。R=。

2A+r

26.如圖甲所示，空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平固定

放置，間距為乙左端用導(dǎo)線連接阻值為R的定值電阻。一金屬桿質(zhì)量為加，垂直放置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接

觸良好，導(dǎo)軌和金屬桿電阻不計(jì)。金屬桿與質(zhì)量同為小的重物用絕緣細(xì)線繞過定滑輪連接，左邊細(xì)線與導(dǎo)

軌平行。金屬桿和重物正在勻速運(yùn)動(dòng)，從/=0時(shí)刻起，金屬桿的v"圖像如圖乙所示，仁7時(shí)剪斷細(xì)線，t=2T

時(shí)金屬桿速度減半。重力加速度為g。從"。到過程及從至卜=27過程，通過電阻R的電荷量分別為

qi、q2,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱分別為。/、02,金屬桿前進(jìn)的距離分別為打、如下列說法正確的是（）

%mR。23mR

C.土=竺誓D."27以后金屬桿又前進(jìn)的距離可能為‘誓

27.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌45、CD固定在傾角為8=30。的絕緣斜面上，BP、。。為水平放置的平

行且足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌在8、。兩點(diǎn)處平滑連接，水平部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3=1T、方向豎

直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距均為Z=lm,右側(cè)連接一阻值為1Q的電阻。兩金屬棒成、cd的質(zhì)量分別

為lkg、2kg,長度均為1m,電阻均為1O。初始時(shí)，金屬棒cd垂直靜置在水平導(dǎo)軌上，金屬棒垂直傾

斜導(dǎo)軌從距底端2.5m處由靜止釋放，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。金屬棒〃達(dá)到最大速度后閉合開關(guān)，g取lOm/sz,兩

金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直。下列說法正確的是（）

C.閉合開關(guān)前流過金屬棒ab的電荷量為與C

D.閉合開關(guān)前后流過〃棒的電流方向不變

28.如圖，在水平面內(nèi)固定有兩根相互平行的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)。在虛線的左側(cè)存在著豎直

向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在虛線4的右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為瓦ab,cd兩根

電阻均為尺的金屬棒與導(dǎo)軌垂直，分別靜置在兩側(cè)磁場(chǎng)中，現(xiàn)突然給金屬棒/一個(gè)水平向左的初速度%,

從此時(shí)到兩棒勻速運(yùn)動(dòng)的過程中下列說法正確的是（）

bd

MN

_?

■?XXxxx

?D

B?D

?XXXXX

?

_?

??不???XXXXX

?

?

?XXXXX

P?Q

/i

A.金屬棒中的電流方向由。玲6

B.金屬棒cd中的電流方向由cfd

C.安培力對(duì)金屬棒ab的功率大小等于金屬棒ab的發(fā)熱功率

D.兩金屬棒最終速度大小相等

29.如圖所示，兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌平面虛線左側(cè)存在豎直向下的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線右側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線左右兩側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為3