2012高考考点精品解析专题：37电磁感应与力学综合.docVIP

高频考点：电磁感应与力学综合 动态发布：2011福建理综第17题、2011海南物理第16题、2010福建理综2010江苏物理如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，的速度大小为，则金属棒在这一过程中 A.运动的平均速度大小为 B.平位移大小为 C.产生的热为 D.受到的最大安培力大小为 解析：运动的平均速度大小，选项A错误；由q==，平位移大小为，选项B正确；产生的焦耳热为Q=I2Rt=qIR，由于I随时间逐渐增大，选项C错误；当金属棒的速度大小为，受到的安培力最大大小为，选项D错误。 【答案：B 此题考查MN和M’N’是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。求 （1）细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比； （2）两杆分别达到的最大速度。 解析：设任意时刻MN和M’N’速度分别为v1、v2。 （1）细线烧断前，对两杆有F=3mg 细线烧断后，两杆分别向上向下运动，所受安培力大小相等，设两杆任意时刻所受安培力大小为f，MN杆向上加速运动，加速度a1==2g-f/m，任意时刻运动的速度v1= a1t=(2g- f/m)t； M’N’ 杆向下加速运动，加速度a2=g -f/2m，任意时刻运动的速度v2= a2t=(g-f/2m) t； 任意时刻两杆运动的速度之比v1∶ v2=2∶1. （2）当MN和的加速度为零时，速度最大 对M’ N’受力平衡： ② ③ ④ 由①——④得：、 【点评】对（1）也可利用动量守恒定律解答如下： （1）由于MN和M’N组成的系统所受合外力为零，MN和M’N’动量守恒：设任意时刻MN和M’N’速度分别为v1、v2，由动量守恒定律得mv1-2mv2=0 求出：① 例3．（2010福建理综）如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计。求 a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度I，与定值电阻R中的电流强度IR之比； a棒质量ma a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。 【】（2010江苏物理）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为,一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： 磁感应强度的大小； 电流稳定后，导体棒运动速度的大小； 流经电流表电流的最大值Im。 (1)电流稳定后,导体棒做匀速运动 ① 解得 ② (2)感应电动势 E= ③ 感应电流 ④ 由②③④式解得 （3）由题意可知，导体棒刚进入磁场时速度最大，设为vm， 机械能守恒mvm2=mgh 感应电动势的最大值Em=BL vm， 教育资源 教育资源