2025屆新高考物理熱點精準(zhǔn)復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)中的動量問題

2025屆新高考物理熱點精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

電磁感應(yīng)中的動量問題復(fù)習(xí)回顧：2.動量守恒定律內(nèi)容、守恒條件、表達(dá)式：1.動量定理內(nèi)容、表達(dá)式：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化。如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。3.電磁感應(yīng)基本公式：電磁感應(yīng)中的動量問題1.單桿模型：在光滑水平軌道上運動的單桿（不受其他力作用），由于在磁場中運動的單桿為變速運動，故運動過程所受的安培力為變力，依據(jù)動量定理有：，又

由以上四式將流經(jīng)桿的電荷量

q、桿位移

x及速度變化結(jié)合在一起。v0R先電后力2.對雙桿模型的分析

對于雙桿模型，在受到安培力之外，若其他外力之和為零，則考慮應(yīng)用動量守恒定律處理問題。如圖所示，足夠長的光滑水平導(dǎo)軌平行放置，電阻不計，垂直軌道平面有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌上相隔一定距離放置兩根金屬棒a和b，現(xiàn)給a棒一個水平向右的初速度，b棒將如何運動？3.涉及電荷量問題的處理1.AB桿受一沖量作用后以初速度v0=4m/s，沿水平面內(nèi)的固定軌道運動，經(jīng)一段時間后而停止。AB的質(zhì)量為m=5g，導(dǎo)軌寬為L=0.4m，電阻為R=2Ω，其余的電阻不計，磁感強(qiáng)度B=0.5T，棒和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，測得桿從運動到停止的過程中通過導(dǎo)線的電量q=10－2C，求：上述過程中(g取10m/s2)(1)AB桿運動的距離；(2)AB桿運動的時間；(3)當(dāng)桿速度為2m/s時其加速度為多大？（4）整個過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱？0.038J2.如圖所示，空間存在有水平邊界、垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場邊界上方l處有一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為l的正方形線框，將線框由靜止釋放，從線框下邊框進(jìn)磁場經(jīng)時間Δt后線框上邊框進(jìn)磁場，不計空氣阻力，求：（1）線框下邊框進(jìn)入磁場時的速度；（2）線框上邊框進(jìn)入磁場時的速度。解析：（2）線框進(jìn)入磁場的過程，平均感應(yīng)電動勢平均感應(yīng)電流，電荷量3.如圖所示，兩根水平固定的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌上，靜止放著兩根質(zhì)量為m、長度為L、電阻為R的相同導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路(ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好)，導(dǎo)軌平面內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場B?，F(xiàn)給cd一個初速度v0，則(

)

A．a(chǎn)b將向右做勻加速運動B．a(chǎn)b、cd最終具有相同的速度C．通過ab的電荷量為D．回路中產(chǎn)生的焦耳熱最多為BC4.在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi),與磁場方向垂直的水平面內(nèi)有兩根固定的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上面平放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd,兩棒彼此平行,相距為d,構(gòu)成一矩形回路.導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m,電阻都為R,導(dǎo)軌部分電阻可忽略不計.設(shè)導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑行,初始時刻ab棒靜止,給cd棒一個向右的初速度v0.(1)求cd棒速度減為0.8v0時的加速度大小;(2)從開始運動到最終穩(wěn)定,求電路中產(chǎn)生的電能;(3)求兩棒之間的最大距離.一、單棒問題v0F阻尼式電動式發(fā)電式運動特點最終特征a逐漸減小的減速運動a逐漸減小的加速運動a逐漸減小的加速運動靜止I=0勻速I=0或恒定勻速I恒定v0v012無外力等距式(光滑軌道）二、雙棒問題桿1做a漸小的加速運動桿2做a漸小的減速運動v1=v2I＝0兩棒產(chǎn)生焦耳熱之比：可以求解兩個導(dǎo)體棒增大（或減?。┑木嚯x！v0tv共Ov2v01無外力不等距式(光滑軌道）桿1做a漸小的減速運動桿2做a漸小的加速運動a＝0I＝0L1v1=L2v2系統(tǒng)動量守恒嗎？任一時刻兩棒中電流相同，兩棒受到的安培力大小之比為：整個過程中兩棒所受安培力沖量大小之比：對棒1：對棒2：系統(tǒng)動能

電能

內(nèi)能流過導(dǎo)棒的電量：v0v2Otvv1F1212F有外力等距式有外力不等距式二、雙棒問題桿1做a漸大的加速運動桿2做a漸小的加速運動a1=a2Δv恒定I

恒定桿1做a漸小的加速運動桿2做a漸大的加速運動a1≠a2a1、a2恒定I恒定最初階段，a2>a1,(v2-v1)IFAa1a2當(dāng)a2＝a1時v2-v1恒定兩棒勻加速I恒定光滑恒力F5(多選)如圖所示，兩根間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，OO′左側(cè)向上彎曲，右側(cè)水平，水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。兩根金屬棒MN、PQ始終垂直導(dǎo)軌，與導(dǎo)軌接觸良好，MN、PQ棒的長度均為L、質(zhì)量均為m、阻值均為R。金屬棒MN從豎直高度h處由靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑。導(dǎo)軌電阻不計，整個過程中金屬棒MN和PQ未相碰，則()A．釋放后金屬棒MN最終停在水平軌道上B．金屬棒MN剛進(jìn)入磁場時，金屬棒PQ兩端電壓大小C．整個過程中流過金屬棒PQ的電荷量為D．整個過程中金屬棒MN產(chǎn)生的焦耳熱為BD作業(yè)：1.整理筆記（電磁感應(yīng)公式、模型、動量知識點+例題）2.完成電磁感應(yīng)中動量問題鞏固練習(xí)3.如圖所示，兩根光滑的導(dǎo)軌平行放置。導(dǎo)軌的水平部分放在絕緣水平面上，水平部分所在空間有豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌的水平部分和傾斜部分由光滑圓弧連接。兩根完全相同的金屬棒

ab和

cd質(zhì)量均為m、電阻均為R，將

cd置于導(dǎo)軌的水平部分與導(dǎo)軌垂直放置，將

ab置于導(dǎo)軌的傾斜部分與導(dǎo)軌垂直放置