第56讲+电磁感应中的动量问题（课件）-高考物理.pptxVIP

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第56讲电磁感应中的动量问题

目录contents

考情分析

目标导航

考

情

分

析

考情分析

考情分析

目标要求

2024·贵州·高考物理第5题

2024·海南·高考物理第9题

2024·湖南·高考物理第8题

2024·江西·高考物理第15题

2024·湖北·甲卷物理第15题

目标1.会利用动量定理分析导体棒、线框在磁场中的运动。

目标2.会利用动量守恒定律分析双金属棒在磁场中的运动问题。

知识导图

思维引航

思维导航

知识导图

安培力的冲量

动量守恒

I=BqL

电磁感应中的电路及图像问题

考点探究

考法突破

动量定理在电磁感应中的应用

考点1

考点2

动量守恒定律在电磁感应中的应用

知识固本

考点一.动量定理在电磁感应中的应用

知识固本

考点一.动量定理在电磁感应中的应用

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向1.“单棒＋电阻”模型

C

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向1.“单棒＋电阻”模型

ABC

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向2不等间距导轨上的双棒模型

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向2不等间距导轨上的双棒模型

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向3“电容器＋棒”模型

基本模型

规律

导轨光滑，电阻阻值为R，电容器电容为C

电路特点

导体棒相当于电源，电容器充电

电流特点

安培力为阻力，棒减速，E减小，有，电容器充电变大，当时，，棒匀速运动

运动特点和最终特征

棒做加速度减小的减速运动，最终做匀速运动，此时，但电容器带电荷量不为零

最终速度

电容器增加的电荷量：

最终电容器两端电压：

对棒应用动量定理：

图像

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向3“电容器＋棒”模型

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向3“电容器＋棒”模型

考点一.电磁感应中的动力学问题

考向洞察

考向4.线框模型

BD

知识固本

考点二.动量守恒定律在电磁感应中的应用

1.问题特点：在双金属棒切割磁感线的系统中，双金属棒和导轨构成闭合回路，安培力充当系统内力，如果它们不

受摩擦力，且受到的安培力的合力为0时，满足动量守恒，运用动量守恒定律解题比较方便。

2.双棒模型(不计摩擦力)

双棒无外力

双棒有外力

示意图

运动过程

导体棒1受安培力的作用做加速度减小的减速运动，导体棒2受安

培力的作用做加速度减小的加速运动，最后两棒以相同的速度做

匀速直线运动

导体棒1做加速度逐渐减小的加速运动，导体棒2做加速

度逐渐增大的加速运动，最终两棒以相同的加速度做匀

加速直线运动

动量观点

系统动量守恒

系统动量不守恒

能量观点

棒1动能的减少量棒2动能的增加量焦耳热

外力做的功棒1的动能棒2的动能焦耳热

F为恒力

考点二.动量守恒定律在电磁感应中的应用

考向洞察

考点二.动量守恒定律在电磁感应中的应用

考向洞察

考点二.动量守恒定律在电磁感应中的应用

考向洞察

AC

考点二.动量守恒定律在电磁感应中的应用

考向洞察

考点二.动量守恒定律在电磁感应中的应用

考向洞察

真题练习

命题洞见

真题练习·命题洞见

A.加速过程中通过金属棒的电荷量为 B.金属棒加速的时间为

C.加速过程中拉力的最大值为 D.加速过程中拉力做的功为

AB

真题练习·命题洞见

BD

由于金属棒ab、cd同时由静止释放，且恰好在M、N处发生弹性碰撞，则说明ab、cd在到达M、N处所用的时间是相同的，对金属棒cd和电容器组成的回路有

Δq

=

C·BLΔv

对cd根据牛顿第二定律有

F－BIL－m2gsin30°=

m2a2

真题练习·命题洞见

CD

在整个过程中，根据能量守恒有:

金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量为:

真题练习·命题洞见

√

√

AC

真题练习·命题洞见

(1)甲杆刚进入磁场，乙杆的加速度？

真题练习·命题洞见

真题练习·命题洞见

续(3)：

解得：

真题练习·命题洞见

根据位移关系有：

其中:

续(3)：

真题练习·命题洞见

解得：

真题练习·命题洞见

(2)金属环刚开始运动时的加速度大小；

真题练习·命题洞见

续(3)：

真题练习·命题洞见

(1)使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完

全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小。

金属框进入磁场过程中有：

则金属框进入磁场过程中流过回路的电荷量为：

则金属框完全穿过磁场区域的过程中流过回路的电荷量为：

且有：

联立有：

真题练习·命题洞见

真题练习·命题洞见

续(3)：