2025届高考物理二轮复习讲义：微专题8 电磁感应中的双杆和线框模型（含解析）.pdfVIP

2025届高考物理二轮复习讲义：微专题8电磁感应中的双杆和线框模型

基本模型图例运动特点v-t图像最终特征

棒1做加速度减

无外力小的加速运动,棒v=v,I=0

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等距式2做加速度减小系统动量守恒

的减速运动

棒1做加速度减a=0,I=0,

无外力小的减速运动,棒Lv=Lv

1122

不等距式2做加速度减小对单杆应用动量定理;

的加速运动联立求解

棒1做加速度增a=a,Δv、I恒定

12

有外力大的加速运动,棒对单杆应用动量定理,

等距式2做加速度减小稳定后对单杆应用牛顿

的加速运动第二定律;联立求解

双杆模型

例1如图所示,在空间中有上、下两个足够长的水平光滑平行金属导轨MN、

MN和水平光滑平行金属导轨PQ、PQ,平行导轨间距均为L=0.5m,导轨电阻

1

不计,上、下两导轨的高度差为H=0.2m,上导轨最左端接一电阻R=0.4Ω.虚线

0

ab左侧宽度L=0.1m的MMab区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度

2

随时间变化规律为B=0.2+1.0t(T);虚线ab右侧NNab区域内存在竖直向上的匀

1

强磁场,磁感应强度B=0.1T;竖直线NP与NP的右侧空间存在竖直向上的匀强

2

磁场,磁感应强度B=0.4T.上、下导轨中垂直于导轨分别放置相同的导体棒cd

3

和导体棒ef,棒长均为L,质量均为m=0.1kg,电阻均为R=0.4Ω.t=0时刻闭合开关

1

S,导体棒cd在安培力的作用下开始运动,导体棒cd在离开上导轨MN、MN前已

经达到稳定状态.导体棒cd从NN离开下落到下导轨上时,竖直速度立即变为零,

2

水平速度不变.重力加速度g取10m/s.

(1)求开关S闭合瞬间时,流过导体棒cd的电流I;

(2)求导体棒cd离开上导轨时的速度v;

1

(3)若导体棒cd与导体棒ef