2025高中物理一轮复习学案 专题突破课18　电磁感应中的动力学、动量和能量问题.pdfVIP

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专题突破课18电磁感应中的动力学、动

量和能量问题

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目标要求1.会用动力学知识分析电磁感应问题。2.会用功能关系和

能量守恒解决电磁感应中的能量问题。3.学会利用动量定理分析导体棒、

线框在磁场中的运动。4.会利用动量守恒定律分析双金属棒在磁场中的运

动问题。

01考点一电磁感应中的动力学

问题

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1.两种运动状态及处理方法

状态特征处理方法

平衡态加速度为零(静止或匀速运动)根据平衡条件列式分析

根据牛顿第二定律结合运动学公

非平衡态加速度不为零

式进行分析

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2.导体常见运动情况的动态分析

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3.解题关键：抓住力学对象和电学对象间的桥梁——感应电流I、切

割速度v。

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例1

如图甲所示，相距L＝1m的两根足够长的光滑平行金属导轨

倾斜放置，与水平面夹角θ＝37°，导轨电阻不计，质量m＝1kg、接入电

路电阻为r＝0.5Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，导轨的PM两端接在外电

C

路上，定值电阻阻值R＝1.5Ω，电容器的电容C＝0.5F，电容器的耐压值

足够大，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，在开关S1

闭合、S断开的状态下将导体棒ab由静止释放，导体棒的v-t图像如图乙

2

2

所示，sin37°＝0.6，取重力加速度g＝10m/s。

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(1)求磁场的磁感应强度大小B；

(2)在开关S闭合、S断开的状态下，当导体棒下滑的距离x＝5m时，

12

定值电阻产生的焦耳热为21J，此时导体棒的速度与加速度分别是多大？

(3)现在开关S断开、S闭合的状态下，由静止释放导体棒，求经过t＝

12

2s时导体棒的速度大小。

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