高考物理一轮复习 电磁感应力电综合1-单杆恒力型、单杆初速度型

电磁感应力电综合1——单杆恒力型解题流程1．如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，MN、PQ是水平放置的足够长的平行长直导轨，其间距为L，电阻R接在导轨一端，导体棒ab跨接在导轨上，质量为m，接入电路的电阻为r。导体棒和导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度g。从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，ab棒始终保持与导轨垂直且接触良好。审题①磁场_____(是否匀强)，大小_____②导轨_____(光滑or粗糙)，_____(有无电阻)③导体棒_______________(质量、长度、电阻)分析与画图①电路分析等效电路图：②受力分析受力分析图：③运动分析v-t图规律与方程①电学规律电动势：E=_________；电流：I=_________；力电联系安培力：F安=_________；②力学规律最大速度vmax=?平衡：__________________v<vmax时加速度a=?_________：______________________位移x(已达vmax)，通过棒的电量q=?_________：______________________位移x(已达vmax)，通过棒的热量Qr=?_________：______________________运动时间t(已达vmax)，棒的位移x=?_________：______________________2．如图甲所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的定值电阻，一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，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。（重力加速度为）（1）由向方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出杆下滑过程中的受力示意图（2）在加速下滑过程中，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流大小及其加速度的大小（3）至金属杆下滑恰好达到最大速度时通过电阻的电荷量为，则该过程中电阻产生的焦耳热的大小审题①磁场；②导轨；③导体棒分析与画图①电路分析②受力分析——图乙中画出③运动分析——图丙中画出规律与方程①电学规律电动势：E=_________；电流：I=_________；力电联系安培力：F安=_________；②力学规律第（2）问_________：______________________第（3）问已知电量q，求位移x_________：______________________位移x，通过R的热量QR=?_________：______________________3．如图所示，足够长的平行金属导轨、与水平面间的夹角，其宽度，导轨下端之间连接的电阻，上端之间连接的电阻，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一根质量、电阻、长度的金属杆由静止释放，下滑距离前已达到稳定速度。已知金属杆运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数，取，，重力加速度。(1)求磁感应强度的大小；(2)在金属杆从静止开始下滑距离的过程中，求电阻上产生的焦耳热。审题①磁场；②导轨；③导体棒分析与画图①电路分析——题图右侧空白处画出等效电路图②受力分析——题图右侧空白处画出③运动分析——题图右侧空白处画出规律与方程①电学规律电动势：E=_________；电流：I=_________；力电联系安培力：F安=_________；②力学规律第（1）问，利用最大速度_________：______________________第（2）问位移x，总热量Q总=?_________：______________________热量分配，R2的热量Q2=?_________：______________________4．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B．有一长度为L、宽度为b（b＜h）、电阻为R、质量为m的矩形线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边穿出磁场时，恰好以速率v匀速运动．已知重力加速度为g，求（1）线圈匀速运动的速率v；（2）穿过磁场区域过程中，线圈中产生的热量Q；（3）线圈穿过磁场区域所经历的时间t．审题①磁场；②导轨；③导体棒分析与画图①电路分析——题图右侧空白处画出等效电路图②受力分析——题图右侧空白处画出③运动分析——题图右侧空白处画出规律与方程①电学规律电动势：E=_________；电流：I=_________；力电联系安培力：F安=_________；②力学规律第（1）问，匀速速度v=?_________：______________________第（2）问总热量Q总=?_________：______________________第（3）问时间t=?_________：______________________5．(多选)在图甲中，MN和PQ两根竖直放置的相互平行的光滑金属导轨，已知导轨足够长，在一导轨P、M之间接有一电阻R，ab是一根与导轨垂直的金属杆，导轨和金属杆的电阻均可忽略不计，且始终与导轨接触良好．开始时，将电键S断开，让ab由静止开始下滑，经过一段时间后，再将S闭合．若从闭合开始计时，则金属杆ab的速度随时间t的变化情况可能是图乙中的(已经在整个运动过程中，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好)（）A．B．C．D．6．(多选)如图所示，边长为L的正方形金属线框abcd从某一高度处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，已知ab边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中ab边始终水平），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（

）A．cd边进入磁场时，线框中感应电流的方向为顺时针方向B．ab边进入磁场时，ab两端的电压为C．从ab边进入磁场至cd边离开磁场过程中，线框始终做匀速运动D．线框穿越磁场的全过程中，产生的焦耳热为7．如图所示，质量为m、电阻为R、边长为L的单匝正方形线圈，从一倾角为α的光滑固定斜面的顶端由静止释放，下滑过程中经过一方向竖直向上的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行，匀强磁场的宽度为，且线圈下滑过程中边始终与磁场边界平行。已知线圈的边刚进入磁场和边刚穿出磁场时的速度均为（均为已知量，但L与的大小关系不确定），重力加速度为g，求：（1）线圈的边穿过磁场过程中通过线圈横截面的电荷量；（2）整个线圈穿过磁场的过程中产生的热量；（3）整个线圈穿过磁场所用的时间。审题①磁场；②导轨；③导体棒分析与画图①电路分析——题图右侧空白处画出等效电路图②受力分析——题图右侧空白处画出③运动分析——题图右侧空白处画出规律与方程①电学规律电动势：E=_________；电流：I=_________；力电联系安培力：F安=_______