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文档简介
目录
倒计时05天
➤电磁感应综合—单双棒问题………………3
以生产科技为场景,三大力学观点应用于单双棒问题中。
倒计时04天
➤力学核心实验…………………17
以力学原型实验为基础,创新实验考核心实验数据处理、误差分析等。
倒计时03天
➤电学核心实验………………32
以电学原型实验为基础,创新实验考核心实验数据处理、误差分析等。
倒计时02天
➤考前冲刺保温卷………………52
用于查漏补缺、强化审题并保持题感。
倒计时01天
➤高考物理三大题型答题技巧与方法……………………60
倒计时05天明辨棒体运动,洞悉回路玄机;厚积寒窗实力,一举金榜题名。
电磁感应综合—单双棒问题
考情透视--把脉命题直击重点
►命题解码:
电磁感应中单、双导体棒运动问题,是2026高考物理核心高频考点,预计将以计算题形式呈现,作为
力学与电磁学综合题型考查,兼具基础性和选拔性。该题型以导轨滑杆为经典模型,串联法拉第电磁感应
定律、楞次定律、安培力公式等核心知识,融合力学运动分析、动量定理、能量守恒规律,全面考查学生
知识迁移、多过程分析与综合解题能力,是区分物理学科素养的关键题型,年年在各省市试卷中“亮相”。
►高考前沿:
2026年单双棒命题将呈现三大特征:一是动量与能量观点的深度融合,“动量定理在电磁感应中的应用”
已成独立考点,通过微元法求电荷量、位移和时间是解题新方向;二是含容单棒、不等间距双棒等复杂耦
合模型增多,考查学生分类讨论与过程分析能力;三是情境化与科技前沿结合,如“磁悬浮列车驱动原理”“电
磁炮发射机制”“新能源汽车能量回收系统”等真实工程背景将成为命题素材,学生需具备“快速剥离情境干扰、
提炼物理模型”的能力。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】单棒模型
模型过程分析规律
设运动过程中某时刻的速度为B2l2v
1.力学关系:FBIl;
ARr
,加速度为,
vaFB2l2v
aA
FB2l2vmm(Rr)
aA,a、v反向,
mm(Rr)1
2.能量关系:mv20Q
20
阻尼式导体棒做减速运动,v↓⇒a↓,当
3.动量电量关系:;
=时,=,导体棒做加速BlIt0mv0
(导轨光滑,电阻为R,a0v0
度减小的减速运动,最终静止Bls
导体棒电阻为r)qn
RrRr
开关闭合瞬间,棒受到的(EE反)(EBlv)
Sab1.力学关系:FBl=Bl;
ARrRr
E
安培力FABl,此时F(EBlv)
RraA=Bl
mm(Rr)
FBlE
aA=,速度v↑
mm(Rr)
2.动量关系:BLItmvm0
电动式
(导轨光滑,电阻为R,(EBlv)12
⇒E反BLv↑⇒IqEQmv
Rr3.能量关系:2m
导体棒电阻不计,电源电
⇒FA=BIL↓⇒加速度a↓,
4.两个极值:
动势为E内阻为r)
当E反=E时,v最大,
(1)最大加速度:当时,,
Ev=0E反=0
且v
mBEl
Bla
mmRr
E
(2)最大速度:当E反=E时,v
mBl
设运动过程中某时刻棒的速度22
FFFBlv
1.力学关系:aA
为v,加速度为mmm(Rr)
FFFB2l2v2.动量关系:FtBLItmv0
aA,m
mmm(Rr)
12
随的增加,减小,3.能量关系:FsQmv
va2m
当a=0时,v最大。
4.两个极值:
发电式
F
(1)最大加速度:当v=0时,a。
(导轨光滑,电阻为R,导mm
体棒电阻为r,F为恒力)(2)最大速度:当a=0时,
FFFB2l2v
aAm0
mmm(Rr)
【模型二】含容单棒模型
模型过程分析规律
电容器充电后,电键接2后放
1.电容器充电量:Q0CE
电,导体棒向右移动,切割磁
2.放电结束时电量:QCUCBlvm
感线,产生反电动势,当电容
3.电容器放电电量:QQ0QCECBlvm
器电压等于Blvm时,导体棒
BlCE
以最大速度匀速运动。4.动量关系:BIltBlQ=mvm;vm22
放电式mBlC
(先接1后接2,导轨光滑)1m(BlCE)2
5.功能关系:Wmv2
安2m2(mB2l2C)2
充电电流减小,安培力减小,达到最终速度时:
a减小,当a=0时,导体棒
1.电容器两端电压:UBlv(v为最终速度)
匀速直线运动
2.电容器电量:qCU
无外力充电式3.动量关系:;
BIltBlqmvmv0
(导轨光滑)mv
v0
mB2l2C
电容器持续充FBLIma,
1.力学关系:FFAFBLIma
QCUCBlv
ICBlaQCUCBlv
ttt2.电流大小:ICBla
ttt
得I恒定,a恒定,导体棒做
F
有外力充电式3.加速度大小:a
匀加速直线运动mCB2L2
(所有电阻不计,
导轨光滑)
【模型三】双棒模型
(1)等间距双棒模型
模型过程分析规律
BlvBlvBl(vv)
1.电流大小:I2121
RRRR
棒2做变减速运动,棒1做变加1212
2.稳定条件:两棒达到共同速度
速运动,稳定时,两棒的加速度
3.动量关系:
均为零,以相同的速度匀速运动.m2v0(m1m2)v
无外力等距式
对系统动量守恒,对其中某棒适1212+
4.能量关系:m2v0(m1m2)v共Q;
(导轨光滑)22
用动量定理。
QR
11
Q2R2
BlvBlv
a2减小,a1增大,当a2=a1时二1.电流大小:I21
R1R2
者一起匀加速运动,存在稳定的
FAFFA
2.力学关系:a1;a2。(任意时
mm2
速度差1
刻两棒加速度)
3.稳定条件:当a2=a1时,v2-v1恒定;I恒定;
FA恒定;两棒匀加速。
4.稳定时的物理关系:F(m1m2)a;
Bl(vv)
有外力等距式FBIlB21l
FAm1a;A;
R1R2
(导轨光滑)(RR)mF
121
v2v122
Bl(m1m2)
(2)不等间距双棒模型
模型过程分析规律
1.动量关系:BL1Itm1v1m1v0;
BL2Itm2v20
棒1做变减速运动,棒2做变加速运
2.稳定条件:BLvBLv
动,稳定时,两棒的加速度均为零,1122
mL2
3.最终速度:v12v;
两棒以不同的速度做匀速运动,所围1220
m1L2m2L1
mLL
的面积不变.v1L1=v2L2121
v222v0
无外力不等距式m1L2m2L1
111
(导轨光滑)4.能量关系:Qmv2mv2mv2
210211222
5.电量关系:BL2qm2v20
易错避坑--易错陷阱精准避坑
【易错一】动量守恒条件判断失误
(1)易错点:双棒系统中误认为始终动量守恒;
(2)闭坑策略:仅当系统水平方向不受外力时(光滑导轨、无外力拉棒)动量才守恒;有外力拉双棒或斜
面导轨上的双棒,动量不守恒,需用动量定理逐棒分析。
【易错二】匀速运动与稳定状态混淆
(1)易错点:单棒匀速即a=0,但双棒稳定状态不一定匀速;
(2)闭坑策略:等间距双棒有初速度→最终两棒共速;一棒受恒力双棒→最终加速度相同做匀加速运动。
两类收尾状态判清后再代公式。
【易错三】能量转化分析漏项
(1)易错点:双棒问题能量分析中忘了焦耳热或摩擦力产热;
(2)闭坑策略:双棒滑动系统末态动能=初态动能-−电阻生热-−(若导轨有摩擦则减摩擦力产热)。画出总
能量变化路径再列方程。
【易错四】电磁感应与电容器结合找不准电流
(1)易错点:含容单棒中误认为电流恒定或公式生搬硬套;
(2)闭坑策略:含容单棒充电过程中,需要结I=ΔQ/Δt=CΔU/Δt与U=BLv推导结论,非死记硬背。
高频考点--高频要点重点攻克
【考点一】电磁感应的动力学问题处理方法
1.力学对象和电学对象的相互关系
2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤
【考点二】电磁感应的能量问题处理方法
1.电磁感应现象中的能量转化
此类问题中克服安培力做功,转化为系统的电能,而后转化为其他形式的能量,例如焦耳热,此类问
题多用动能定理或能量守恒定律求解。
2.能量转化问题的分析步骤
真题精研--复盘经典把握规律
题组一情景设定:电磁弹射系统知识溯源:有源单杆模型中的安培力、动量定理应用
(2025·浙江·高考真题)如图所示,某兴趣小组设计了一新型两级水平电磁弹射系统。第一级由间距为l的
水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成,由此构成的回路总电
阻为R1;第二级由固定在动子上间距也为l的导电“”形滑杆、锁定在滑杆上可导电的模型飞机组成,由此
构成的回路总电阻为R2。另外在第二级回路内固定一超导线圈,它与第一、第二两级回路三者彼此绝缘。
导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通开关S,动子从静止开始运动,所受阻力
与其速度成正比,比例系数为k。当动子运动距离为xm时(可视为已匀速),立即断开S,在极短时间内实
现下列操作:首先让超导线圈通上大电流,产生竖直方向的强磁场,在第二级回路中产生磁通量;再让
超导线圈断开,磁场快速消失,同时解锁飞机,对飞机实施第二次加速,飞机起飞。已知动子及安装其上
所有装备的总质量为M,其中飞机质量为m,在运动过程中,动子始终与导轨保持良好接触,忽略导轨电
阻。
(1)求动子在接通S瞬间受力的大小;
(2)求第一级弹射过程中动子能达到的最大速度vm;
(3)求第一级弹射过程中电源输出的总能量W;
(4)判断超导线圈中电流方向(俯视),并求飞机起飞时的速度大小。
题组二情景设定:无外力单棒知识溯源:无外力单棒中的安培力、功率和动量定理应用
(2025·安徽·高考真题)如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接阻值
为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒,导体棒以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定;
从原位置再发射第2根相同的导体棒,导体棒仍以初速度v0进入磁场,速度减为0时被锁定,以此类推,
直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m,电阻为R,长度恰好等于导轨间距,与导
轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力、导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的
影响。
求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,所受安培力的功率;
(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,其横截面上通过的电荷量;
(3)从第1根导体棒进入磁场到第n根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量。
题组三情景设定:有磁场斜面上的线框知识溯源:动能定理、动量定理和法拉第电磁感应定律
(2025·山东·高考真题)如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为α,二者的交线与轨道垂
直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ,区域I(−2L
≤x<−L)内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场;区域Ⅱ(x≥0)内充满方向垂直轨道平面
向上的磁场,磁感应强度大小B1=k1t+k2x,k1和k2均为大于零的常量,该磁场可视为由随时间t均匀增加
的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金
属框epqf放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场
上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感。
(1)若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动,求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与
区域I上边界的距离s;
mgRsin
(2)金属框沿轨道下滑,当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时(t=0),此时金属框的速率为v0,若k14,
k2L
求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中,ef边移动的距离d。
题组四情景设定:含容双棒知识溯源:法拉第电磁感应定律、动量定理的应用
(2025·甘肃·高考真题)在自动化装配车间,常采用电磁驱动的机械臂系统,如图,ab、cd为两条足够长的
光滑平行金属导轨,间距为L,电阻忽略不计。导轨置于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁
场中,导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2,质量均为m,电阻均为R。导轨左侧接有电容为
C的电容器。初始时刻,机械臂1以初速度v0向右运动,机械臂2静止,运动过程中两机械臂不发生碰撞。
系统达到稳定状态后,电流为零,两机械臂速度相同。
(1)求初始时刻机械臂1的感应电动势大小和感应电流方向;
(2)系统达到稳定状态前,若机械臂1和2中的电流分别为I1和I2,写出两机械臂各自所受安培力的大小;
若电容器两端电压为U,写出电容器电荷量的表达式;
(3)求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞,二者在初始时刻的间距至少为多少?
终极预测--压轴实战稳拿高分
【名校预测·第一题】(2026·天津河东·二模)如图所示,竖直平面内固定一足够长的“U”型金属导轨,质量
为m、电阻不计的金属棒MN垂直导轨静置于绝缘固定支架上。支架上方存在竖直向下的匀强磁场,边长
为L的正方形区域cdef内存在垂直纸面向外的匀强磁场,两磁场互不影响,且磁感应强度大小B与时间t的
关系均为B2t(T)。支架上方导轨单位长度的电阻为r,下方导轨的总电阻为R。从t0时刻开始,对
金属棒MN施加竖直向上的拉力,使其以加速度a向上做匀加速直线运动。金属棒MN始终与导轨接触良好,
与导轨间动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度大小为g。求:
(1)cdef区域产生感应电动势的大小E和金属棒MN中电流的方向;
(2)tt1时,金属棒MN中的电流大小I;
(3)经过多长时间,对金属棒MN所施加的拉力达到最大值,并求此最大值Fm。
【名校预测·第二题】(2026·辽宁·模拟预测)某物理小组模拟游乐园的儿童飞车,制作了如图所示的装置。
在绝缘水平地面上平行放置了两组金属直导轨,分别为POQ和POQ,导轨间距L=1m。PO与OQ连接
点O、PO与OQ的连接点O采用绝缘材料连接(不影响导轨上物体的运动),将导轨分为“加速区域”和“减
速区域”,其中“减速区域”的右侧用导线相连,“加速区域”左侧安装一个恒流源,闭合开关S后,该恒流源
持续为电路提供3A的电流,靠近电源处连接一个R1=1Ω的定值电阻。导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁
感应强度B=1T。质量为m=1kg、导轨间阻值为R2=2Ω的导体棒垂直导轨放置,在距离导体棒足够远处NN'
静止放置一辆质量为M=4kg可视为质点的模拟小车,小车与导轨绝缘,小车始终受到一个与其速度成正比
的阻力,比例系数为k=0.5。当开关S闭合后,导体棒在加速区域内加速运动,稳定后与模拟小车碰撞并连
接为一体,继续加速后通过绝缘连接处进入减速区域。已知导体棒与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计。
求:
(1)刚闭合开关时导体棒的加速度大小;
(2)导体棒与小车碰撞后瞬间二者的速度大小;
(3)为保证安全,减速区域的最短长度。
【名校预测·第三题】(2026·新疆·三模)如图甲所示,质量M2kg的光滑矩形金属框ABCD置于光滑绝缘
水平面上,AB长L1m,AD与BC足够长,AB段和CD段电阻均为R0.2Ω,质量m1kg、长L1m的
金属棒MN垂直于AD放置在金属框上,导轨其余部分和金属棒的电阻均不计。整个空间存在竖直向下的匀
强磁场,磁感应强度B0.1T,某时刻给金属棒一水平向右的初速度v03m/s,在运动过程中金属棒始终
与金属框的两边垂直且接触良好。
(1)求金属棒刚开始运动时受到的安培力;
(2)求在整个过程中产生的焦耳热和通过MN的电荷量;
(3)若将金属框固定,t0时刻给金属棒一个水平向右的初速度v03m/s的同时,再给其加一水平向左的外
力F,使金属棒向右做匀减速直线运动。t3s时金属棒的速度降为零,写出t0~3s内F的大小随时间t
变化的规律;
(4)如图乙所示,若将金属框固定,AB间换成电阻不计的导线连接的电容器,电容C1.0F,现有水平向右
的外力使MN从静止开始以加速度a5.0m/s2向右做匀加速运动,求t2s时外力的大小。
【名校预测·第四题】(2026·广西桂林·一模)2025年我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰——福建舰正
式授旗入列。如图甲所示为一种电磁弹射系统的简化模型,发电机内半径为d的固定金属圆环内存在垂直环
面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,圆环的圆心O和边缘通过导线分别与接线柱1和3相连。一根
长度为d的金属棒OP绕着圆心O以恒定的角速度顺时针旋转,端点P与圆环接触良好。间距为l的光滑
金属导轨MN和GH平行固定在同一水平面内,在虚线MG右侧,存在垂直导轨平面向外的匀强磁场,磁感
应强度大小为B2,两导轨的左端点M、G与接线柱2和3相连。在某次弹射操作过程中,先让开关S与接
线柱1接通,对电容器充电。待电容器充满电后,再将开关与接线柱2接通,静置于MG处的金属棒ef在
较短时间内达到最大速度后弹射离开导轨。ef的长度为l、质量为m、电阻为R,ef与导轨接触良好,电容器
的电容为C。求在该次弹射操作过程中:
(1)开关S与接线柱1断开时,接线柱1和3之间的电势差U13;
(2)开关S与接线柱2接通瞬间,金属棒ef的加速度大小a0;
(3)将开关S接至1到电路达到稳定的过程中,在图乙中定性画出电容器两极间的电压u随电荷量q变化的图
1
像,并结合该图像论证电路稳定时电容器储存的能量ECE2(E是发电机的电动势);
c2
(4)电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能,将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能
1
量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时,电容器的电荷量减小到充电结束时的,求这次发射过
3
程中的能量转化效率。
【名校预测·第五题】(2026·山西吕梁·二模)如图所示,在两根足够长、间距为L1m的水平导轨上垂直
放置导体棒a与绝缘棒b,导轨间有磁感应强度B1T的竖直向下的匀强磁场,导轨左端接有C1F的电容
器。已知a棒光滑,b棒与导轨间的动摩擦因数为0.05,质量分别为ma1kg和mb3kg,初始时刻两
棒之间距离为x4m。现用与导轨平行的恒力F0作用在a棒上,速度为v12m/s时与b碰撞,碰撞瞬间撤
去F0,不计导轨及a棒的电阻,所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求第一次碰撞后a棒与b棒的速度大小;
(2)求恒力F0的大小;
(3)若每次碰前b棒已静止且a棒已匀速运动,求足够多次碰撞后b棒的总位移。
【名校预测·第六题】(2026·辽宁·一模)如图(a)所示,顶角为45的“”形光滑金属导轨POM与光滑平
行导轨PQ、MN平滑连接,固定在水平面上,导轨PQ、MN间距为d1m,导轨仅OP部分有电阻,导轨
在方向竖直向下、磁感应强度B0.5T的匀强磁场中。一根长度为d1m、质量为m0.5kg的导体棒在拉
力F作用下从O点开始以速度v0(大小未知)水平向右运动,导体棒在运动过程中与导轨接触良好。已知
导轨OP部分单位长度的阻值为r0.5,其余部分的电阻忽略不计,导轨OP部分的长度l11m,PQ部
分的长度l22m,拉力F随时间t变化的关系如图(b)所示,t1s时导体棒刚运动到虚线MP处时加速
度为0,之后拉力F突然增大至1N。
(1)求v0的大小;
(2)在图(c)中画出0~2s内导体棒的vt图像(要有计算过程);
(3)t2s时撤去拉力,求导体棒运动到虚线NQ处时的速度大小。
【名校预测·第七题】(2026·辽宁营口·二模)间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示,水
平和倾斜部分平滑连接。质量分别为2m和3m、电阻均为R的两金属棒b、c静置在水平导轨上,两金属棒
平行且与导轨垂直。图中虚线de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为
B。质量为m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨上,从高为h处由静止释放,运动到水平导轨上与金属棒b发生
弹性正碰,碰后拿走棒a,金属棒b进入磁场始终未与金属棒c碰撞。重力加速度大小为g,求:
(1)碰后瞬间金属棒b的速度大小v;
(2)整个过程金属棒c产生的焦耳热Q;
(3)整个过程通过金属棒c的电荷量q;
(4)金属棒c的初始位置距磁场边界de的最小距离x。
【名校预测·第八题】(2026·江苏·二模)如图所示,水平固定、间距为L的平行金属导轨处于竖直向上的
匀强磁场中,磁感应强度的大小为B。与导轨垂直且接触良好的导体棒a、b,质量均为m,电阻均为R。
现对a施加水平向右的恒力,使其由静止开始向右运动。当a向右的位移为x时,a的速度达到最大且b刚
要滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力
加速度为g。
(1)求导体棒b刚要滑动时,导体棒a的最大速度vm;
(2)定性画出导体棒b所受摩擦力f大小随时间t变化的图像;
(3)求导体棒a发生位移x的过程中,回路中产生的总焦耳热Q;并在a达到最大速度vm时,给b水平向右
的瞬时速度v0(v0<vm),求此后b的最终速度vb。
【名校预测·第九题】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示,间距为L0.4m的光滑平行金属导轨MN
和PQ水平放置,其所在区域存在磁感应强度为B1的竖直向上匀强磁场。间距也为L的足够长导轨QED与
NFC沿竖直方向平行放置,由半径r0.25m的光滑圆弧轨道与倾角为37的倾斜轨道在E、F点平滑连
接组成,圆弧轨道最高点、圆心与水平轨道右端点处于同一竖直线上。EP下方倾斜轨道间有垂直于导轨平
面向下的匀强磁场B23T,GH为磁场下边界。金属棒ab质量m10.2kg,金属棒ef质量m20.1kg,与
倾斜导轨的动摩擦因数均为0.75,两棒粗细相同且阻值均为R0.1;若不计所有导轨的电阻,水平轨道
与圆弧轨道交界处竖直距离恰好等于两金属棒直径(较小),忽略感应电流产生的磁场及两个磁场间的相
互影响,取重力加速度g10m/s2,sin370.6,cos370.8,求:
L
(1)初始时刻,两棒均被固定且距离为,已知B随时间变化如图所示,求0.1s时ab棒所受安培力的大小;
21
(2)若0.2s后某时刻解除两棒锁定的同时ab棒以v05m/s的初速度向右运动,之后两棒(未发生碰撞)先
后进入圆弧轨道,ab棒通过圆弧轨道最高点时,此处两个压力传感器(每轨一个图中未画出)的示数均比
ef棒通过此处时增大5.1N,求ef棒从解除锁定后到通过圆弧轨道最高点过程中该棒上产生的焦耳热;
(3)接(2),若ab棒在圆弧轨道上运动过程中,ef棒进入匀强磁场B2后在外力作用下迅速被锁定在与E、F
距离d处(仍在磁场B2中),之后当ab棒经过E、F时ef棒锁定被同时解除,若ef棒离开磁场边界GH时
的速度与ab棒速度相等(ab棒仍在磁场中且与ef棒未发生碰撞),为确保之后ab棒也能离开磁场,求d
应该满足的条件范围。
【名校预测·第十题】(2026·重庆沙坪坝·一模)如图,足够长平行导轨间距L,倾斜段倾角30,有垂
直斜面向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场;水平段有竖直向上同样大小的匀强磁场;水平金属板M、N
m
间距为L,构成电容为C的电容器,板间有垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场,初始开
2B2L2
关断开;相同导体棒AA、CC长L、质量m、电阻R,垂直导轨放置。现将CC锁住,AA从高h处由静
止释放,达最大速度后通过bb,AA刚到达水平轨道时立即解除对CC的锁定,两棒碰后粘连在一起运动,
随后闭合开关。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦,求:
(1)求棒AA在倾斜轨道上下滑过程中回路产生的总热量Q;
(2)两棒一起稳定运动时的速度大小v;
(3)在(2)问前提下,质量为m0、带电荷量为q的带正电粒子从靠近N板的P点以AA棒通过bb时的速率
垂直磁场水平进入极板间,粒子不与板相碰,不计重力,求粒子在磁场中运动的最高点与P点的高度差y。
【名校预测·第十一题】(2026·内蒙古乌兰察布·二模)如图所示,两足够长的光滑平行导轨沿水平方向固
定,该导轨有两部分组成,左侧宽导轨的间距为L1.0m,右侧窄导轨的间距为l0.5m,整个空间存在竖
直向下、磁感应强度大小为B1.0T的匀强磁场,质量为m10.6kg,长为L1.0m,阻值为R10.5的导
体棒a垂直放在左侧宽导轨上,质量为m20.2kg,长为l0.5m,阻值为R21.5的导体棒b垂直放在右
侧窄导轨上,t0时刻同时给导体棒a、b大小相等、方向相反的初速度v012m/s,整个过程导体棒a、b
始终没有离开宽导轨和窄导轨,两导体棒始终保持与导轨有良好的接触,不计导轨的电阻。求:
(1)当导体棒b的速度为0时,导体棒b的加速度大小;
(2)当回路中电流为0时,导体棒a、b的速度大小;
(3)整个过程,流过导体棒b的电荷量以及导体棒b上产生的焦耳热。
【名校预测·第十二题】(2025·河北沧州·一模)如图所示,间距为L的平行导轨H、G右端分别和间距为2L
的平行导轨M、N左端连接,导轨固定在水平面上、导轨H、G处在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小
为2B的匀强磁场中、导轨M、N处在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中;质量为2m、
接入电路电阻为2R的金属棒ab垂直放在导轨M、N上,质量为m、接入电路电阻为R的金属棒cd垂直放
在导轨H、G上,导轨光滑且足够长,导轨电阻不计,锁定金属棒cd,给金属棒ab施加水平向右、大小为
F的恒力,金属棒ab运动时间t时速度达到最大,金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,求:
(1)金属棒ab运动的最大速度的大小;
(2)t时间内金属棒ab运动的路程;
(3)当金属棒ab匀速运动后,解除对金属棒cd的锁定,则金属棒cd最终运动的加速度多大。
倒计时04天精准测量明真理,潜心砺志定乾坤;严谨求实破难题,提笔亮剑赢高考。
力学核心实验
考情透视--把脉命题直击重点
►命题解码:
力学实验作为高考实验题中基础性最强的模块,属于必拿分的基础题。近五年力学实验题呈现出“情
境生活化、测量创新化、分析深度化”的鲜明特点。力学实验分值通常为6-8分,在实验题总分中占据重
要位置。
►高考前沿:
2026年高考物理力学实验题将聚焦“真实情境+探究能力+综合素养”,命题趋势由“解题”转向“解决真实
问题”,实验考查更强调数据处理、误差分析、传感器应用与实验设计能力。核心实验重点包括:验证牛顿
第二定律;验证机械能守恒定律;用单摆测重力加速度;探究弹力与弹簧伸长量的关系(胡克定律);验
证动量守恒定律。实验创新方向:传感器应用(光电门、力传感器、位移传感器)已常态化;实验题将更
多结合航天、交通、生活科技等真实场景。
核心模型--模型架构,精准剖析
【模型一】纸带类实验
1.瞬时速度的计算(匀变速直线运动推论)
x+x
核心公式:v=nn+1。说明:T为相邻两个计数点的时间间隔,打点计时器固有频率f=50Hz,固有打点
n2T
周期T0=0.02s;若每隔N个点取1个计数点,则T=(N+1)T0(如每隔4个点取一个计数点,T=0.1s)。
2.加速度的计算(3种必考方法)
22
(1)匀变速判断公式(邻差法):Δx=aT;推广式:xm−xn=(m−n)aT。说明:连续相等时间内的位移差恒
定,是判断物体做匀变速直线运动的核心依据。
(2)逐差法(偶数段位移,充分利用数据减小误差):
(x+x+x)−(x+x+x)
以6段位移x、x、x、x、x、x为例:核心公式:a=456123。推导:x−x=3aT2,x−x=3aT2,
1234569T2411522
a+a+a
x−x=3aT2,取平均a=123,合并得上述公式。
6333
(3)两段法(奇数段位移,舍弃中间段减小误差):
x−x
以5段位移为例,舍弃中间段x,公式同4段逐差法;3段位移公式:核心公式:a=31。
32T2
【模型二】光电门类实验
1.瞬时速度测量(核心原理)
Δx
核心公式:v=。说明:Δx为挡光片的宽度,Δt为挡光片经过光电门的挡光时间;Δx越小,平均速度
Δt
越接近瞬时速度,测量精度越高。
2.加速度测量(3种高考必考方法)
(1)双光电门法(最常考)
v2−v2
①核心公式:v2−v2=2ax,推导得a=21
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