专题2.5 电磁感应中的图像问题-（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）-2025版人教版高中物理举一反三.pdf

专题2.5电磁感应中的图像问题

【人教版】

【题型1一根导体棒平动切割中的图像问题】

【题型2两根根导体棒平动切割中的图像问题】

【题型3三角形导线框平动切割中的图像问题】

【题型4矩形导线框平动切割中的图像问题】

【题型5感生中的图像问题】

【题型6动生、感生综合的图像问题】

【题型1一根导体棒平动切割中的图像问题】

【例1】(多选)如图所示，电阻不计、间距为L的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度

为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒

MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒

速度v的关系是F＝F＋kv(F、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中

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感应电流为i，受到的安培力大小为F，电阻R两端的电压为U，感应电流的功率为P，

安R

它们随时间t变化图象可能正确的有()

【变式1-1】如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，

长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA＝l，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均

0

为r，MN匀速水平向右运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变

化的规律图象正确的是()

【变式1-2】如图甲所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距0.8m，导轨平面与

水平面夹角为α，导轨电阻不计．有一匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为1m的金属棒ab

垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为0.1kg、与导轨

接触端间电阻为1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路，电路中R为一电阻箱．已知灯泡的

2

2

电阻R＝4Ω，定值电阻R＝2Ω，调节电阻箱使R＝12Ω，重力加速度g取10m/s.将开

L12

关S断开，金属棒由静止释放，1s后闭合开关，如图乙所示为金属棒的速度随时间变化的

图象，求：

(1)斜面倾角α及磁感应强度B的大小；

(2)若金属棒下滑距离为60m时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑100m的过程中，

整个电路产生的电热；

(3)改变电阻箱R的阻值，当R为何值时，金属棒匀速下滑时R的功率最大，消耗的最大

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功率为多少？

【变式1-3】如图甲所示，两根间距L＝1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平

放置，一端与阻值R＝2.0Ω的电阻相连。质量m＝0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由

静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f＝1.0N，导体

棒电阻为r＝1.0Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中

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加速度a与速度v的关系如图乙所示（取g＝10m/s）。求：

（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力F的大小（用题中字母表示）；

安

（2）磁场的磁感应强度B；

（3）若ef棒由静止开始运动距离为s＝6.9m时，速度已达v′＝3m/s，求此过程中产生的

焦耳热Q。

【题型2两根根导体棒平动切割中的图像问题】

【例2】(多选)如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽

略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在