第58講動量觀點在電磁感應中的應用目錄復習目標網絡構建考點動量觀點在電磁感應中的應用【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1單棒類問題知識點2含容單棒類問題知識點3雙棒類問題【提升·必考題型歸納】考向1單棒類問題考向2含容單棒類問題考向3雙棒類問題真題感悟利用動量的觀點處理電磁感應問題。考點要求考題統計考情分析利用動量的觀點處理電磁感應問題2023年重慶卷第7題2023年遼寧卷第10題2023年湖南卷第14題高考對利用動量觀點處理電磁感應問題的考查較為頻繁，題目的形式有選擇題也有計算題，不管那種題型，題目的難度都較大，多以壓軸題的難度出現。考點動量觀點在電磁感應中的應用知識點1單棒類問題模型規律阻尼式（導軌光滑）1、力學關系：；2、能量關系：3、動量電量關系：；電動式（導軌粗糙）1、力學關系：；2、動量關系：3、能量關系：4、穩定后的能量轉化規律：5、兩個極值：（1）最大加速度：v=0時,E反=0,電流、加速度最大。；；最大速度：穩定時，速度最大，電流最小。發電式（導軌粗糙）1、力學關系：2、動量關系：3、能量關系：4、穩定后的能量轉化規律：5、兩個極值：（1）最大加速度：當v=0時，。（2）最大速度：當a=0時，知識點2含容單棒類問題模型規律放電式（先接1，后接2。導軌光滑）電容器充電量：放電結束時電量：電容器放電電量：動量關系：；功能關系：無外力充電式（導軌光滑）達到最終速度時：電容器兩端電壓：（v為最終速度）電容器電量：動量關系：；知識點3雙棒類問題模型規律無外力等距式（導軌光滑）電流大小：穩定條件：兩棒達到共同速度動量關系：能量關系：；無外力不等距式（導軌光滑）動量關系：；穩定條件：最終速度：；能量關系：電量關系：考向1單棒類問題1．艦載機利用電磁阻尼減速的原理可看作如圖所示的過程，在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，有間距為L的水平平行金屬導軌ab、cd，ac間連接一電阻R，質量為m、電阻為r的粗細均勻的金屬桿MN垂直于金屬導軌放置，現給金屬桿MN一水平向右的初速度v0，滑行時間t后停下，已知金屬桿MN與平行金屬導軌間的動摩擦因數為μ，MN長為2L，重力加速度為g，下列說法中正確的是（）A．當MN速度為v1時，MN兩端的電勢差為B．當MN速度為v1時，MN的加速度大小為C．當MN速度為v1時，MN的加速度大小為D．MN在平行金屬導軌上滑動的最大距離為2．水平固定放置的足夠長的光滑平行導軌，電阻不計，間距為，左端連接的電源電動勢為，內阻為，質量為的金屬桿垂直靜放在導軌上，金屬桿處于導軌間部分的電阻為，整個裝置處在磁感應強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中如圖所示。閉合開關，金屬桿由靜止開始沿導軌做變加速運動直至達到最大速度，則下列說法正確的是（）A．金屬桿的最大速度等于 B．此過程中通過金屬桿的電荷量為C．此過程中電源提供的電能為 D．此過程中金屬桿產生的熱量為3．如圖所示，豎直放置的兩根平行光滑金屬導軌，間距為1m，頂端接有一阻值為的定值電阻，水平虛線ab、cd之間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為。一質量，長度為，阻值為的金屬棒從虛線ab處靜止釋放，金屬棒從cd離開磁場前已經做勻速運動，金屬棒從釋放到離開磁場區域的過程中通過電阻R的電荷量為，重力加速度g取，金屬棒運動過程中與導軌始終垂直且接觸良好，金屬導軌電阻不計，下列說法正確的是（）A．金屬棒離開磁場時的速度大小為10m/sB．虛線ab、cd之間的距離為10mC．金屬棒從釋放開始運動到cd的時間為2sD．金屬棒從釋放開始運動到cd的過程中電阻R考向2含容單棒類問題1．如圖甲所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN和PQ，兩導軌間距為l，電阻均可忽略不計。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導體桿ab質量為m、電阻為r，并與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中。現給桿ab一個初速度，使桿向右運動。則（）A．當桿ab剛具有初速度時，桿ab兩端的電壓，且b點電勢高于a點電勢B．通過電阻R的電流I隨時間t的變化率的絕對值逐漸減小C．若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖乙所示，同樣給桿ab一個初速度，使桿向右運動，則桿ab穩定后的速度為D．在圖乙中，若ab桿電阻為0，在ab桿上加一水平向右的恒力，ab桿將水平向右做勻加速直線運動2．預測到2025年，我國將成為第一個在航空母艦上用中壓直流技術的電磁彈射器實現對飛機的精確控制。其簡單模擬等效電路如圖（俯視圖），直流電源電動勢E=18V，超級電容器的電容C=1F。兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距L=0.4m，電阻不計，磁感應強度大小B=2.0T的勻強磁場垂直于導軌平面向外。質量m=0.16kg，RMN（相當于飛機）垂直放在兩導軌間處于靜止狀態，并與導軌良好接觸。開關S先接1，使電容器完全充電，然后將S接至2，MN開始向右加速運動，MN達到最大速度之后離開導軌。則（

）A．開關S接2后，MN做勻加速直線運動B．S接至2瞬間金屬棒MN加速度大小為450m/s2C．MN的最大速度為36m/s考向3雙棒類問題1．如圖所示，間距為L的足夠長光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在絕緣水平面上，質量均為m的金屬棒ab、cd垂直放在導軌上，兩金屬棒接入電路的電阻均為R，垂直于導軌的虛線ef左側有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，虛線ef的右側沒有磁場，給金屬棒ab一個水平向右的初速度v0，已知cd棒到達ef前已勻速運動，ab、cd棒不會發生相碰，兩金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，ab棒出磁場時速度剛好為零，則下列說法正確的是（

）A．cd棒最終速度為零B．cd棒從靜止運動到ef過程中通過的電荷量為C．整個過程，金屬棒ab中產生的焦耳熱為D．整個過程，金屬棒ab克服安培力做的功為2．如圖（a），水平面內有兩根足夠長的光滑平行固定金屬導軌，間距為d。導軌所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。同種材料制成、粗細均勻、長度均為d的兩導體棒M、N靜止放置在導軌上。已知M的質量為m，阻值為R，導軌電阻不計。現給M棒一水平向右的初速度v?，其速度隨時間變化關系如圖（b）所示，兩導體棒運動過程中，始終與導軌垂直且接觸良好，則下列說法正確的是（）A．導體棒N的質量為 B．導體棒N的阻值為C．在0~t?內，導體棒M產生的熱量為 D．在0~t?內，通過導體棒M的電荷量為

3．如圖所示，光滑的平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌處在垂直于水平面向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，左側導軌間的距離為，右側導軌間的距離為L，導體棒1、2垂直放置于導軌之間，導體棒1放置在左側導軌上，導體棒2放置在右側導軌上，且與導軌接觸良好，導體棒1、2的材料相同，且兩棒的電阻相等。初始時導體棒2靜止在導軌上，導體棒1以初速度開始向右運動，導體棒1始終在寬導軌上，導軌都足夠長，導體棒2的質量為m，導軌電阻不計，則（）A．初始狀態，導體棒1兩端的電壓為 B．導體棒1最終以速度勻速運動C．系統穩定后兩棒的電動勢均為 D．從靜止開始到系統穩定導體棒2的發熱量為4．如圖所示，導體棒a、b分別置于平行光滑水平固定金屬導軌的左右兩側，其中a棒離寬軌道足夠長，b棒所在導軌無限長，導軌所在區域存在垂直導軌所在平面豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。已知導體棒的長度等于導軌間的距離，兩根導體棒粗細相同且均勻，材質相同，a棒的質量為m，電阻為R，長度為L，b棒的長度為2L。現給導體棒a一個水平向右的瞬時沖量I，導體棒始終垂直于導軌且與導軌接觸良好，不計導軌電阻，關于導體棒以后的運動，下列說法正確的是（）A．導體棒a穩定運動后的速度為B．導體棒b穩定運動后的速度為C．從開始到穩定運動過程中，通過導體棒a的電荷量為D．從開始到穩定運動過程中，導體棒b產生的熱量為（2023年湖南卷高考真題）如圖，兩根足夠長的光滑金屬直導軌平行放置，導軌間距為，兩導軌及其所構成的平面均與水平面成角，整個裝置處于垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為．現將質量均為的金屬棒垂直導軌放置，每根金屬棒接入導軌之間的電阻均為。運動