2026版创新设计高考一轮复习物理专题强化二十四　动量观点在电磁感应中的应用

专题强化二十四动量观点在电磁感应中的应用第十一章电磁感应1.会利用动量定理分析导体棒、线框在磁场中的运动。2.会利用动量守恒定律分析双金属棒在磁场中的运动问题。学习目标目

录CONTENTS考点01提升素养能力02考点1考点二动量守恒定律在电磁感应中的应用考点一动量定理在电磁感应中的应用

考点一动量定理在电磁感应中的应用

例1

(多选)(2024·贵州卷，10)如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则(

)

AB

一题多解跟踪训练1.(多选)(2024·河北正定中学模拟)如图所示，水平面内放置的光滑平行导轨左窄右宽，左轨宽度为d，右轨宽度为2d，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度为B。质量为m和2m的甲、乙两金属棒分别垂直放在导轨上，某时刻，给甲、乙两金属棒大小分别为v0和2v0的向右的初速度，设回路总电阻不变，导轨足够长，从甲、乙两金属棒获得初速度到二者稳定运动的过程中，下列说法正确的是(

)

AD解析

根据牛顿第二定律，对甲棒BId=ma1，对乙棒BI·2d=2ma2，解得a1=a2，故A正确;当两棒产生的感应电动势相等时，电路里无感应电流，甲、乙匀速运动，则有Bdv1=B·2dv2，

2.如图所示，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，图中的电容器带电荷量为Q，上板带正电荷，电容为C。设导体棒、导轨的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨间距为L，且足够长。导体棒质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，闭合开关后，下列说法正确的是(

)B

在双金属棒切割磁感线的系统中，双金属棒和导轨构成闭合回路，安培力是系统内力，如果它们不受摩擦力，且受到的安培力的合力为0时，满足动量守恒的条件，运用动量守恒定律求解比较方便。考点二动量守恒定律在电磁感应中的应用例2

(多选)(2025·重庆九龙坡模拟)如图所示，在绝缘水平面上固定两根足够长的间距为L的光滑平行金属导轨，导轨间有方向竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。质量均为m，接入电路的阻值均为R的金属棒ab和cd垂直于导轨放置，均处于静止状态。现同时给金属棒ab、cd一个水平方向的初速度，ab棒的初速度大小为v0，方向水平向左，cd棒的初速度大小为2v0，方向水平向右。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻，下列说法正确的是(

)BD

解析

ab棒的初速度方向水平向左、大小为v0，cd棒的初速度大小为2v0，方向水平向右，此时磁通量改变，电路中产生感应电流，在安培力的作用下，两棒同时运动，最终闭合回路间的磁通量不发生改变，即金属

3.(多选)(2025·贵州遵义联考)如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平桌面上，导轨间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，金属棒1与2均垂直于导轨放置并静止。已知两金属棒的材料相同、长度均为d，金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍，电路中除两金属棒的电阻外均不计。现使质量为m的金属棒2获得一个水平向右的瞬时速度v0，两金属棒从开始运动到状态稳定的过程中，下列说法正确的是(

)跟踪训练ACD

提升素养能力2A级基础对点练BD对点练1

动量定理在电磁感应中的应用1.(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一方向竖直向下的有界匀强磁场。磁场区域的左侧，一正方形线框由位置Ⅰ以4.5m/s的初速度垂直于磁场边界水平向右运动，线框经过位置Ⅱ，当运动到位置Ⅲ时速度恰为零，此时线框刚好有一半离开磁场区域。线框的边长小于磁场区域的宽度。若线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量分别为q1、q2，线框经过位置Ⅱ时的速度为v。则下列说法正确的是(

)A.q1=q2

B.q1=2q2C.v=1.0m/s D.v=1.5m/s

C2.(2025·江西九校联考)如图所示，绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为d，左端连接阻值为R的定值电阻，一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现给导体棒一个水平向右的初速度v0，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是(

)

解析

根据楞次定律可知，从上往下看，回路中产生顺时针方向的电流，故A错误;根据能量守恒定律可知，回路中产生的热量为

AC3.(多选)(2025·安徽高三开学考)某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与定值电阻R相连，AA1右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以大小为v0的初速度沿导轨向右经过AA1进入磁场，最终恰好停在CC1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，AB=BC=d，导轨电阻不计，忽略摩擦阻力和空气阻力，金属杆始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是(

)

C4.如图所示，两水平平行金属导轨由宽轨M1N1、M2N2，窄轨O1P1、O2P2两部分组成，宽轨部分间距为2L，窄轨部分间距为L。现将两根材料相同、横截面积相同的金属棒ab、cd分别静置在宽轨和窄轨上。金属棒ab的质量为m，电阻为R，长度为2L，金属棒cd的长度为L，两金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。除金属棒的电阻之外其余电阻不计，宽轨和窄轨都足够长。金属导轨处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给金属棒ab水平向右的初速度v0，此后金属棒ab始终在宽轨磁场中运动，金属棒cd始终在窄轨磁场中运动，不计一切摩擦。下列说法正确的是(

)

AC对点练2

动量守恒定律在电磁感应中的应用5.(多选)如图所示，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是(

)

CD6.(多选)(2025·江西南昌八一中学模拟)如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，足够长的平行且光滑的金属导轨MN、PQ放置在匀强磁场中，导轨的间距为L、电阻不计。质量为2m的导体棒1和质量为5m的导体棒2静置于导轨上，两导体棒相距为x，导体棒1和导体棒2的电阻分别为4R和5R。现分别给导体棒1和导体棒2向左和向右、大小为v0和2v0的初速度，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好。关于导体棒1和导体棒2以后的运动，下列说法正确的是(

)

7.(多选)(2024·海南卷，13)如图所示，两根足够长的光滑平行导轨由上、下两段电阻不计的金属导轨，在M、N两点绝缘连接组成，M、N等高，间距L=1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接阻值R=0.02Ω的电阻和电容C=1F的电容器，整个装置处于B=0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中(图中未画出)，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分别为m1=0.8kg，m2=0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab棒由静止释放，同时cd棒从距离MN为x0=4.32m处在一个大小为F=4.64N、方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，重力加速度g=10m/s2