高二物理电磁感应动量专题-讲义（学生版）.pdf

电磁感应动量专题

电磁感应动量专题

随堂巩固

类型一:单棒有初速度模型（利用动量定理解题）

1.如图所示，两根相同平行金属直轨道竖直放置，上端用导线接一阻值为的定值电阻，下端固定在水

平绝缘底座上．底座中央固定一根绝缘弹簧，长质量为的金属直杆通过金属滑环套在轨道上．

在直线的上方分布着垂直轨道面向里，磁感应强度为的足够大匀强磁场．现用力压直杆使

弹簧处于压缩状态，撤去力后直杆被弹起，脱离弹簧后以速度为穿过直线，在磁场中上升

高度时到达最高点．随后直杆向下运动，离开磁场前做匀速直线运动．已知直杆与轨道的摩擦

力大小恒等于杆重力的倍（），回路中除定值电阻外不计其它一切电阻，重力加速度为，

求：

（1）杆向下运动离开磁场时的速度．

（2）杆在磁场中上升过程经历的时间．

2.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，间距为，其上端连接有阻值为的电阻，装置区

域有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为．将一根水平金属棒从导轨处以初速度向上

抛出，经过时间到达最高处，之后下落到处后速度不再增加，位于下方处．已知金属

棒的质量为，电阻也为．金属棒在运动中始终保持水平且与导轨良好接触，忽略导轨电阻，重力

加速度为．求：

1

（1）金属棒下落到处后的速度大小．

（2）金属棒运动过程中最大加速度．

（3）金属棒从下落到过程中产生的电能．

3.如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，相距为，导轨上端接电阻，宽度相同的水平

条形区域Ⅰ和Ⅱ内有磁感应强度为、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场，其宽度均为，Ⅰ和Ⅱ之

间相距为且无磁场．一长度为、质量为、电阻为的导体棒，两端套在导轨上，并与两导轨始终

保持良好的接触，导体棒从距区域Ⅰ上边界处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过

电阻上的电流及其变化情况相同，重力加速度为．求：

（1）导体棒进入区域Ⅰ的瞬间，通过电阻的电流大小与方向．

（2）导体棒进入区域Ⅰ的过程，电阻上产生的热量．

（3）求导体棒穿过区域Ⅰ所用的时间．

4.如图所示，两平行光滑的金属导轨、固定在水平面上，相距为，处于竖直向下的磁场中，

整个磁场由个宽度皆为的条形匀强磁场区域，，…，组成，从左向右依次排列，磁感应强度

的大小分别为，，，…，，两导轨左端间接入电阻，一质量为的金属棒垂直于

、放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。

（1）

2

对导体棒施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过个磁场区，求导体棒穿越磁

场区的过程中通过电阻的电荷量。

（2）对导体棒施加水平向右的恒力，让它从磁场区左侧边界处开始运动，当向右运动距离为

时做匀速运动，求棒通过磁场区所用的时间。

（3）对导体棒施加水平向右的拉力，让它从距离磁场