2025高考物理备考教案含答案解析 专题二十一　电磁感应中的动力学、能量和动量问题.pdfVIP

第十二章电磁感应

专题二十一电磁感应中的动力学、能量和动

量问题

核心考点五年考情命题分析预测

2023：北京T18，浙江6月T19；高考中常通过导体棒＋导

电磁感应中的动力

2022：海南T18，浙江6月T21；轨、导体框等模型考查电磁

学问题

2021：全国甲T21，湖北T16感应中力与运动、功与能、

2023：北京T9，上海T19；动量等力电综合问题，选择

电磁感应中的能量2022：全国乙T24；题和计算题都有考查，近年

问题2021：北京T7；主要为计算题形式，试题综

2019：北京T22合性较强，难度较大.预计

2025年高考可能会出现导体

2023：全国甲T25，湖南T14；

电磁感应中的动量棒的受力及运动分析、电磁

2022：辽宁T15；

问题感应与动量定理和动量守恒

2019：全国ⅢT19

定律相结合的综合性试题.

题型1电磁感应中的动力学问题

1.导体受力与运动的动态关系

2.两种运动状态

状态特征处理方法

平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析

非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析

3.“四步法”分析电磁感应中的动力学问题

命题点1“单棒＋导轨”模型

1.如图所示，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电

阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上.t＝0时，金属杆在水

平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.t时刻，金属

0

杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保

持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩

擦因数为μ.重力加速度大小为g.求：

（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；

（2）电阻的阻值.

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答案（1）Blt（－μg）（2）

0

解析（1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma

设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有v＝at0

当金属杆以速度v在磁场中匀速运动时，由法拉第电磁感应定律得杆中的电动势为E＝Blv

联立解得E＝Blt（－μg）

0

（2）设金属杆在磁场中匀速运动时，杆中的电流为I，根据闭合电路欧