2025届新高考物理热点冲刺复习 电磁感应图像及电路问题动量问题

2025届新高考物理热点冲刺复习

电磁感应中的电路及图象问题一.电磁感应中的电路问题1.确定电源(正负极)、电阻(外阻、内阻)2.画出等效电路图标出电源及其正负极,标出内、外电路3.结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识、电功率、焦耳定律等相关关系式联立求解．r1.把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右运动经过环心O时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；(2)圆环和金属棒消耗的总热功率。若是求UNM2.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是()A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua＝Ub<Uc＝UdD.Ub<Ua<Ud<UcB变式:若d线框匝数为n砸、总电阻为R、面积为S，则线框进入磁场过程通过R的电荷量？3.如图甲所示，abcd为正方形导线框，线框处在磁场中，磁场垂直于线框平面，线框边长L＝0.5m，电阻R＝1Ω，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，在0～0.5s和1～2s的时间内通过线框截面的电荷量分别为q1和q2。则q1∶q2为()A.1∶1 B.2∶1C.1∶2 D.1∶4C4.一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1、电容为C的电容器连接成如图(a)所示的回路。金属线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图(b)所示。图像与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求：(1)通过电阻R1的电流大小和方向；(2)0～t1时间内通过电阻R1的电荷量q；(3)t1时刻电容器所带电荷量Q。(4)Uab=?1.明确图象是B－t，Φ－t、I－t，F－t等二.电磁感应中的图象问题2.依题分析电磁感应的具体过程确定感应电动势(或电流)大小,方向3.结合闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出相应的函数关系式.4.根据函数关系式画图象，如分析斜率的变化、截距等；再判断图象.处理闭合线框穿过区域磁场时：首先分段处理．确定哪一段导线切割磁感线，它就相当于电源，然后确定切割磁感线的有效长度，再根据E=BLv和右手定则判定感应电流的大小和方向．1.如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L。现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的外力随时间变化的图像是()D2.

如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图像是()D3.在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势A．在t＝T/4时为零B．在t＝T/2时改变方向C．在t＝T/2时最大，且沿顺时针方向D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向AC4.如图

甲所示，相距为L的金属导轨MN、PQ倾斜放置，与水平方向夹角为α，在NQ上接一阻值为R的电阻，装置处于与MN、PQ所在平面垂直的匀强磁场中。现有一根长度为L、质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上，接触良好。用与杆垂直的外力F使ab杆沿导轨向上运动时，电阻R的电功率随时间变化的P－t图象如图乙所示，为一条抛物线。则外力F、杆的运动速度v、杆的加速度a随时间t，克服重力做功的功率PG随位移x的变化规律可能正确的是A、B、C、D图中的()A一般思路(1)确定回路，分清电源(正负极)，内外电路(3)分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化，(3)列牛二(或平衡)方程、有关能量的关系式(动能定理(变力做功)重点注意:

克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能；如果安培力做正功，就是电能转化为其他形式的能。(2)确定研究对象(导体)，并对其受力(包括安培力)，转平面图。专题:电磁感应中的几个问题1.电磁感应中动力学、能量问题1.

如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导体之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小D2.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小？Uba何如？(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。3.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ＝30°角，N、Q两端接有R＝1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v＝2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g＝10m/s2。(1)求拉力的最大值及其功率P；(2)金属棒ab开始运动后，经t＝0.09s速度达到v2＝1.5m/s，此过程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x。(3)通过R的电荷量？4.如图10甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝0.5m，NQ两端连接阻值R＝2.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°，一质量m＝0.40kg、接入电路的阻值r＝1.0Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的轻质定滑轮与质量M＝0.80kg的重物相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电荷量是0.3～0.6s内通过电荷量的2/3，g＝10m/s2，求：(1)0～0.3s内金属棒通过的位移大小；(2)金属棒在0～0.6s内产生的热量．E总=E1+E2双棒同向切割:双棒反向切割:E总=E1-E2在双金属棒切割磁感线系统中,双金属棒和导轨构成闭合回路,安培力充当系统内力,如果它们不受摩擦力,且受到的安培力合力为0时,满足动量守恒"双棒切割"类型2.若某时刻棒1,棒2速度分别为v1,v2,则回路总电动势为多少？3.双棒系统动量守恒吗？4.系统机械能守恒吗？损失系统机械能怎么算？长为L的导体棒1,2静止放置在水平光滑导轨上，现给棒1一个初速度v0,则此后(棒1,2电阻均为R,其余不计,磁感应强度为B)1.棒1,棒2做什么性质的运动？双棒最终速度是多少？此时回路还有电流吗？棒1减速运动,棒2加速运动1.

如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝3T。两导轨间距为L＝0.5m，轨道足够长。金属棒a和b的质量分别为ma＝1kg，mb＝0.5kg，电阻分别为Ra＝1Ω，Rb＝2Ω。b棒静止于轨道水平部分，现将a棒从h＝1.8m高处自静止沿弧形轨道下滑，通过C点进入轨道的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，两棒始终不相碰。g取10m/s2。求：(1)a棒刚进入磁场时，b棒的加速度；(2)从a棒进入磁场到a棒匀速运动的过程中，流过a棒的电荷量；(3)从a棒进入磁场到a棒匀速运动的过程中，a棒中产生的焦耳热。从b开始运动到最终稳定,两棒之间改变的最大距离。2.如图所示，两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻)，由一段圆弧部分与一段无限长的水平部分组成，其水平部分加有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨水平部分静止放置一