专题提升课19　电磁感应中的动量问题-2027版高考物理一轮复习

物理专题提升课19电磁感应中的动量问题考点一动量定理在电磁感应中的应用能力高分练课中关键能力·可视思维角度一单棒—导轨模型例1(多选)(2024湖南卷)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,导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连,导轨BC段与B1C1段粗糙,其余部分光滑,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。现让金属杆以初速度v0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,与粗糙导轨间的动摩擦因数为μ,AB=BC=d。

CD

破题思维链

角度二双棒—导轨模型例2(多选)(2026河北保定检测)如图所示,相距2m的两光滑平行金属导轨(足够长且电阻不计)处于同一绝缘水平面内,ab和cd两金属杆垂直导轨静止放置,轻绳的一端系在cd杆的中点,另一端跨过光滑定滑轮系一质量为0.8kg的物块,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中。t=0时起,ab杆在方向水平向左的拉力作用下,向左由静止开始做加速度大小为1m/s2的匀加速直线运动,t=2s时,物块刚要离开水平地面。两金属杆接入电路的有效电阻均为0.5Ω,质量均为1kg,重力加速度大小g取10m/s2。下列说法正确的是(

)A.匀强磁场的磁感应强度大小为1.5TB.0~2s内,流过ab杆的电荷量为4CC.0~2s内,拉力对ab杆所做的功为2JD.t=2s时,拉力对ab杆做功的功率为18WBD

破题思维链

考点二动量守恒定律在电磁感应中的应用角度一双棒—等宽导轨模型例3(多选)(2026安徽滁州期末)如图所示,平面内有足够长的间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置,导轨处在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场中(虚线是磁场的左边界,其右侧磁场区域足够大)。两根材质相同的金属棒ab、cd垂直导轨放置,长度均为L,质量分别为2m、m,金属棒cd恰好位于磁场的左边界。现给金属棒ab向右的初速度v0,两金属棒发生弹性碰撞,碰撞时间极短。

BC

破题思维链解题精要分析双金属棒切割磁感线问题的思路1.分析条件:如图所示,水平面内的光滑等距导轨,两个棒的质量分别为m1、m2,接入回路的电阻分别为R1、R2,给棒2一个初速度v0。2.分析电路特点:棒2相当于电源。3.分析电流及速度变化:棒2做变减速运动,棒1做变加速运动,回路中的电流减小,稳定时,两棒的加速度均为零。4.得到最终状态:当a=0时,则I=0,v1=v2。角度二双棒—不等宽导轨模型例4(多选)(2026江西上饶期末)如图所示,M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置,导轨间距分别为2L和L,两组导轨间由导线相连,装置置于水平面内。导轨间存在竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场,两根质量分别为2m与m、接入电路电阻均为R的导体棒C、D分别垂直于导轨放置,且均处于静止状态,其余部分电阻不计。t=0时使导体棒C获得瞬时速度v0向右运动,两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,且达到稳定运动时导体棒C未到两组导轨连接处。

BD

破题思维链解题精要1.不等间距的两导体棒处于同一磁场中,所受安培力不相等,它们分别做变速运动;涉及电荷量、速度、时间等,一般先根据动量定理列方程;若求焦耳热可对系统应用能量守恒定律列方程。2.不等间距的两导体棒处于不同磁场中,在特定条件下,系统动量可能守恒,审题时要注意。3.双金属棒切割磁感线时,相当于闭合回路中有两个电源。4.动量守恒定律成立的条件是系统受到的合力为0。双金属棒和导轨构成的系统中,安培力充当系统内