高考物理二轮总复习精品课件 第一编 核心专题突破 专题4 电路与电磁感应 第二讲电磁感应规律及综合应用.ppt

解答思路归纳本课结束(2)对导体棒a和重物b组成的系统,根据能量守恒定律得(3)导体棒a从静止开始运动到速度稳定,对导体棒a和重物b整体分层演练——拿高分练真题·明考向1.(命题角度1、2)(多选)(2022全国甲卷)如图所示,两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上,与导轨垂直且接触良好,导轨电阻忽略不计,整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时,电容器所带的电荷量为Q,闭合开关S后,则()B.导体棒MN向右先加速、后匀速运动C.导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大D.电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热答案AD解析导体棒MN两端的最大电压为U=,因此通过导体棒MN电流的最大值为,选项A正确;导体棒MN向右加速后,产生反电动势,当MN两端的电压uBlv时,导体棒加速运动,当速度达到最大值之后,导体棒MN与R构成回路,由于一直处于通路状态,由能量守恒可知,最后导体棒MN速度为零,选项B错误;导体棒MN速度最大时,导体棒中的电流为0,导体棒受到的安培力为0,选项C错误;将整个电路等效为两个电路的叠加,在电容器为电源的电路中,通过R与导体棒MN的电流大小相同、方向向下,在导体棒MN切割磁感线作电源的电路中,通过R的电流方向向下,通过导体棒MN的电流方向向上,综上可知通过电阻R的电流大,产生的焦耳热较多,D正确。2.(命题角度1、2)(多选)(2023辽宁卷)如图所示,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为d和2d,处于竖直向上的磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d,导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d,PQ的质量是MN的2倍。初始时刻两棒静止,两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两棒在各自磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是()答案AC解析弹簧伸展的过程中,MN向左运动,PQ向右运动,由右手定则可知,回路中产生顺时针方向的电流,选项A正确;设某时刻回路中的电流为I,MN受到的安培力F1=2BId,方向向右,PQ受到的安培力F2=BI·2d,方向向左,两导体棒组成的系统所受到的合外力为0,系统动量守恒,当PQ的速率为v时,设MN的速率为v,则有2mv-mv=0,解得v=2v,回路内的电动势练模拟·提能力1.(命题角度2)(2023湖南模拟)如图所示,两根相同且光滑的圆弧轨道,aa与cc等高,半径为r、间距为L,轨道电阻不计。在轨道右侧连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。一根长度为L、电阻为R的金属棒,在外力F的作用下以初速度v0从aa沿轨道做匀速圆周运动至cc处,则该过程中()A.金属棒经过最低位置bb处时,通过金属棒的电流方向为b→bB.金属棒经过最低位置bb处时,电路中的电流最小C解析金属棒经过最低位置bb处时,根据右手定则可知通过金属棒的电流方向为b→b,故A错误;金属棒经过最低位置bb处时,金属棒垂直切割磁感线,产生的感应电动势最大,电路中的电流最大,故B错误;金属棒切割磁感2.(命题角度1、2)(多选)(2023湖南郴州三模)如图甲所示,两根间距为L=1.0m、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°,导轨底端接入一阻值为R=2.0Ω的定值电阻R。导轨所在区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为m=0.2kg、电阻为r=1.0Ω的金属杆,开始时使金属杆保持静止,某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上大小为F=2.0N的恒力,金属杆由静止开始运动,金属杆运动过程的v-t图像如图乙所示。金属杆与两导轨垂直且接触良好,重力加速度g取10m/s2。则在金属杆向上运动的过程中,下列说法正确的是()A.匀强磁场的磁感应强度大小B=TB.0~2s内通过电阻R的电荷量为1.4CC.0~2s内金属杆通过的位移大小为4mD.0~4s内电阻R产生的热量为6.2J答案BD3突破热考命题经典物理模型:电磁感应中的“杆+导轨”模型情境解读“杆+导轨”模型又分为“单杆”模型和“双杆”模型,导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜,杆的运动状态可分为匀速、匀变速、非匀变速运动等。(一)单杆模型物理模型匀强磁场与导轨垂直,磁感应强度为B,导轨宽为l,杆cd质量为m,初速