2025届新高考物理热点精准复习：电磁感应中的动量问题

2025届新高考物理热点精准复习

电磁感应中的动量问题复习回顾：2.动量守恒定律内容、守恒条件、表达式：1.动量定理内容、表达式：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。3.电磁感应基本公式：电磁感应中的动量问题1.单杆模型：在光滑水平轨道上运动的单杆（不受其他力作用），由于在磁场中运动的单杆为变速运动，故运动过程所受的安培力为变力，依据动量定理有：，又

由以上四式将流经杆的电荷量

q、杆位移

x及速度变化结合在一起。v0R先电后力2.对双杆模型的分析

对于双杆模型，在受到安培力之外，若其他外力之和为零，则考虑应用动量守恒定律处理问题。如图所示，足够长的光滑水平导轨平行放置，电阻不计，垂直轨道平面有竖直向上的匀强磁场，导轨上相隔一定距离放置两根金属棒a和b，现给a棒一个水平向右的初速度，b棒将如何运动？3.涉及电荷量问题的处理1.AB杆受一冲量作用后以初速度v0=4m/s，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2Ω，其余的电阻不计，磁感强度B=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q=10－2C，求：上述过程中(g取10m/s2)(1)AB杆运动的距离；(2)AB杆运动的时间；(3)当杆速度为2m/s时其加速度为多大？（4）整个过程中R上产生的焦耳热？0.038J2.如图所示，空间存在有水平边界、垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场边界上方l处有一个质量为m、电阻为R、边长为l的正方形线框，将线框由静止释放，从线框下边框进磁场经时间Δt后线框上边框进磁场，不计空气阻力，求：（1）线框下边框进入磁场时的速度；（2）线框上边框进入磁场时的速度。解析：（2）线框进入磁场的过程，平均感应电动势平均感应电流，电荷量3.如图所示，两根水平固定的足够长平行光滑金属导轨上，静止放着两根质量为m、长度为L、电阻为R的相同导体棒ab和cd，构成矩形回路(ab、cd与导轨接触良好)，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场B。现给cd一个初速度v0，则(

)

A．ab将向右做匀加速运动B．ab、cd最终具有相同的速度C．通过ab的电荷量为D．回路中产生的焦耳热最多为BC4.在磁感应强度大小为B的匀强磁场区域内,与磁场方向垂直的水平面内有两根固定的足够长的平行金属导轨,导轨上面平放着两根导体棒ab和cd,两棒彼此平行,相距为d,构成一矩形回路.导轨间距为l,导体棒的质量都为m,电阻都为R,导轨部分电阻可忽略不计.设导体棒可在导轨上无摩擦地滑行,初始时刻ab棒静止,给cd棒一个向右的初速度v0.(1)求cd棒速度减为0.8v0时的加速度大小;(2)从开始运动到最终稳定,求电路中产生的电能;(3)求两棒之间的最大距离.一、单棒问题v0F阻尼式电动式发电式运动特点最终特征a逐渐减小的减速运动a逐渐减小的加速运动a逐渐减小的加速运动静止I=0匀速I=0或恒定匀速I恒定v0v012无外力等距式(光滑轨道）二、双棒问题杆1做a渐小的加速运动杆2做a渐小的减速运动v1=v2I＝0两棒产生焦耳热之比：可以求解两个导体棒增大（或减小）的距离！v0tv共Ov2v01无外力不等距式(光滑轨道）杆1做a渐小的减速运动杆2做a渐小的加速运动a＝0I＝0L1v1=L2v2系统动量守恒吗？任一时刻两棒中电流相同，两棒受到的安培力大小之比为：整个过程中两棒所受安培力冲量大小之比：对棒1：对棒2：系统动能

电能

内能流过导棒的电量：v0v2Otvv1F1212F有外力等距式有外力不等距式二、双棒问题杆1做a渐大的加速运动杆2做a渐小的加速运动a1=a2Δv恒定I

恒定杆1做a渐小的加速运动杆2做a渐大的加速运动a1≠a2a1、a2恒定I恒定最初阶段，a2>a1,(v2-v1)IFAa1a2当a2＝a1时v2-v1恒定两棒匀加速I恒定光滑恒力F5(多选)如图所示，两根间距为L的光滑平行金属导轨，OO′左侧向上弯曲，右侧水平，水平导轨处在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中。两根金属棒MN、PQ始终垂直导轨，与导轨接触良好，MN、PQ棒的长度均为L、质量均为m、阻值均为R。金属棒MN从竖直高度h处由静止释放沿导轨下滑。导轨电阻不计，整个过程中金属棒MN和PQ未相碰，则()A．释放后金属棒MN最终停在水平轨道上B．金属棒MN刚进入磁场时，金属棒PQ两端电压大小C．整个过程中流过金属棒PQ的电荷量为D．整个过程中金属棒MN产生的焦耳热为BD作业：1.整理笔记（电磁感应公式、模型、动量知识点+例题）2.完成电磁感应中动量问题巩固练习3.如图所示，两根光滑的导轨平行放置。导轨的水平部分放在绝缘水平面上，水平部分所在空间有竖直向上的磁场，磁感应强度为B。导轨的水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。两根完全相同的金属棒

ab和

cd质量均为m、电阻均为R，将

cd置于导轨的水平部分与导轨垂直放置，将

ab置于导轨的倾斜部分与导轨垂直放置