1、专题四 电磁感应和电路第1讲 电磁感应定律的综合应用高频考点1 电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 高频考点2 电磁感应中的四类综合问题 栏目导航 专题限时训练 新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页热点聚焦备考对策1.电磁感应部分：以考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用为主，多涉及牛顿运动定律、电功和电热等力电综合问题考查形式为选择题或计算题 2恒定电流部分：以选择题的形式考查动态电路、电路故障、含容电路和含电表电路等问题的分析 3交变电流部分：以选择题的形式考查交变电流有效值与峰值的关系、理想变压器的原理.复习时应理清各个基本概念，熟记各公式及适用条件，掌握交流电
2、“四值”的特点及适用范围，注意训练和掌握闭合电路的动态分析问题、含容电路的分析问题、变压器电路的动态分析问题及电磁感应与电路相综合问题的分析思路与方法，强化电磁感应图象问题的训练，提高解决与实际生活、生产科技相结合的实际问题的能力.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页知识体系构建新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页高频考点 1 电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 视角一 楞次定律的应用例 1(多选)(2018全国卷)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路将一小磁针悬挂在直导线
3、正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态下列说法正确的是()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直于纸面向里的方向转动B开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直于纸面向里的方向C开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直于纸面向外的方向D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直于纸面向外的方向转动答案：AD新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：开关闭合的瞬间，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直于纸面向里，小磁针的
4、N 极朝垂直于纸面向里的方向转动，选项 A 正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过线圈的磁通量不变，直导线中感应电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项 B、C 错误；开关断开后的瞬间，穿过线圈的磁通量向右减小，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直于纸面向外，小磁针的 N 极朝垂直于纸面向外的方向转动，选项 D 正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法楞次定律的应用一原、二感、三电流1明确研究回路的原磁场弄清研究的回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况；2确定感应电流的磁场根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定
5、感应电流的磁场的方向；3判定电流方向根据感应电流的磁场方向，运用安培定则判断感应电流的方向新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页楞次定律中“阻碍”的主要表现形式1阻碍原磁通量的变化“增反减同”；2阻碍相对运动“来拒去留”；3使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”；4阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页 视角二“三定则、一定律”的应用例 2(2018辽宁葫芦岛期末)如图所示，和是一对异名磁极，ab 为放在其间的金属棒ab 和 cd 用导线连成一个闭合回路当 ab 棒向右运动时，cd 金属棒受到向下的安培力下列说法正确的是()A由此可
6、知 d 端电势高于 c 端电势B由此可知是 S 极C由此可知是 N 极D当 cd 棒向下运动时，ab 棒受到向左的安培力答案：C新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：根据题意可知：cd 中电流的方向为 cd，c 端电势高于 d 端电势，A 错误；ab 中电流的方向为 ba，对 ab 应用右手定则可知是 N 极，是 S 极，B 错误，C 正确当 cd 棒向下运动时，回路中会产生 dc 的电流，则 ab 中电流的方向为ab，根据左手定则可知，ab 棒受的安培力向右，D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法“三定则、一定律”的应用技巧12 个条件：感应电流产生
7、的条件闭合回路磁通量变化22 种方法：判断感应电流方向楞次定律右手定则32 个原则：(1)无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断；(2)“电生磁”或“磁生电”均用右手判断新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页“三定则、一定律”的要点总结1规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生的磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应导体切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页2.应用区别(1)因电而生磁(IB)安培定则；(2)因动而生电(v、BE)右手定则；(3)因电而受力(I、BF 安)左手定则
8、新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页3相互联系(1)应用楞次定律，一般要用到安培定则；(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论(“来拒去留”或“增缩减扩”)确定新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页 视角三 法拉第电磁感应定律的应用例 3(多选)(2019大连市二模)近年来，手机无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利如图甲为充电原理示意图充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时(电
9、流由 a 流入时方向为正)，下列说法正确的是()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A感应线圈中产生的是恒定电流B感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反Ct3 时刻，感应线圈中电流的瞬时值为 0Dt1t2 时间内，c 点电势高于 d 点电势答案：CD新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：励磁线圈产生的磁场随电流变化，因为电流不是均匀变化，磁场也不是均匀变化，所以感应电动势 Ent nBt S，就不是恒定的，感应电流也就不是恒定的，A 错误；感应电流的磁场阻碍引起感应电流磁通量的变化，当励磁线圈电流减小时，磁感应强度减小，感应电流与励磁线圈电流方向相同，B
10、错误；t3 时刻，励磁线圈电流变化率为零，磁感应强度变化率为零，Ent nBt S，感应电动势为零，感应电流为零，C 正确t1t2 时间内，励磁线圈中的电流正向减小，磁感应强度向上减小，感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可判断 c 点电势高于 d 点电势，D 正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法求解感应电动势的几种方法1Ent 的研究对象为回路；2EBLv 的研究对象为平动切割磁感线的导体棒；3E12BL2 的研究对象为转动切割磁感线的导体棒注意：在应用法拉第电磁感应定律处理问题时要确认穿过回路的磁通量的变化量或切割磁感线的导体的有效长度，不可盲目代入公式进行求解新课
11、标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页1(2019贵阳市二模)如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动，现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是()A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越不易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动答案：D新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：将金属圆盘看成由无数条金属棒组成，金属圆盘顺时针匀速转动时，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘，所以靠近圆心处电势低，A 错误；根据法拉第电磁感应定律可
12、知，金属圆盘产生的感应电动势为 BLv，所以所加磁场越强，产生的感应电动势越大，感应电流越大，圆盘受到的安培力越大，而安培力是阻力，所以越易使圆盘停止转动，B 错误；若所加磁场反向，只是产生的感应电流反向，根据楞次定律可知，安培力仍然阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，C 错误；若所加磁场穿过整个圆盘时，穿过圆盘的磁通量不变，则不会产生感应电流，不受安培力作用，所以圆盘将匀速转动，D 正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页2(多选)(2019江苏省七市调研)某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通信储存设备工作时，探测环中的发射线圈通以正弦式交变电流，附近
13、的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报则()A被测金属物中产生的是恒定电流B被测金属物中产生的是交变电流C探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报D违规携带的手机只有发出信号时才会被探测到答案：BC新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：因为探测环中的发射线圈通以正弦式电流，非均匀变化的电流产生变化的电场，所以被测金属物中产生的是交变电场，形成交变电流，A 错误，B 正确探测器应用的原理是涡流，相对静止也可以产生涡流，C 正确只要是金属物品就会产生涡流现象，手机是金属制品，不发信号也会被探测到，D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上
14、一页返回导航下一页3(多选)(银川一中考前训练)半径分别为 r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为 r、电阻为 R 的均匀金属棒 AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨圆心 O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，方向竖直向下在两环之间接阻值为 R 的定值电阻和电容为 C 的电容器金属棒在水平外力作用下以角速度 绕 O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触导轨电阻不计下列说法正确的是()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A金属棒中电流从 B 流向 AB金属棒两端电压为34Br2C电容器的 M 板带负电D电容
15、器所带电荷量为32CBr2答案：AB新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：根据右手定则可知，金属棒 AB 逆时针切割磁感线时，产生的感应电流是从 B 流向 A，故 A 正确；感应电动势 EBLvBrr2r232Br2，切割磁感线的导体相当于电源，则 AB 两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知：UAB R2RE34Br2，故 B 正确；切割磁感线的 AB 相当于电源，在 AB 内部电流方向由 B 向 A，故金属棒 A 相当于电源正极，故与 A 接近的电容器 M 板带正电，故 C 错误；由 B 分析知，AB 两端的电压为34Br2，电容器两端的电压也是34Br2
16、，故电容器所带电荷量 QCU34CBr2，故 D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页4(多选)(2019潍坊市二模)如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向螺线管与导线框 abcd 相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内当螺线管内的磁感应强度 B 随时间按图乙所示规律变化时()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A在 0t1 时间内，环有收缩趋势B在 t1t2 时间内，环有扩张趋势C在 t1t2 时间内，环内有逆时针方向的感应电流D在 t2t3 时间内，环内有逆时针方向的感应电流答案：BC新课标高考第二轮总复习物理
17、上一页返回导航下一页解析：在 0t1 时间内，B 均匀增加，则在线圈中产生恒定不变的感生电动势，则在导线框 abcd 中形成稳定的电流，则此时环中无感应电流产生，环也没有收缩趋势，选项 A 错误；在 t1t2 时间内，B 的变化率逐渐减小，则螺线管中的感应电流方向为从下到上且逐渐减小，在导线框 abcd 中的磁通量向外减小，穿过环的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，环内有逆时针方向的感应电流，且有扩张趋势，选项 B、C 正确；在 t2t3 时间内，B 的方向向下，且 B 的变化率逐渐减小，则螺线管中的感应电流方向为从上到下且逐渐减小，在导线框 abcd 中的磁通量向里减小，穿过环的磁通量向里减
18、小，根据楞次定律可知，环内有顺时针方向的感应电流，选项 D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页高频考点 2 电磁感应中的四类综合问题 视角一 电磁感应中的图象问题例 4(多选)如图甲所示线圈所围的面积为 0.1 m2，线圈电阻为 1，规定线圈中感应电流 I 的正方向(从上往下看)是顺时针方向，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示，则以下说法正确的是()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A在时间 05 s 内，I 的最大值为 0.01 AB在第 4 s 时刻，I 的方向为逆时针C前 2 s 内，通过线圈某截面的总电荷量为 0.01 CD第 3 s
19、 内，线圈的发热功率最大答案：ABC新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：在时间 05 s 内，当时间 t0 时，磁场的变化最快，图中切线显示为变化的快慢，即Bt 0.1 T/s，故感应电流的最大值为 IERBStR0.01 A，选项 A正确；在第 4 s 时刻，原磁场在减小，故感应电流的磁场方向向上，由楞次定律可知，I 的方向为逆时针，选项 B 正确；前 2 s 内，通过线圈某截面的总电荷量 qItBSR0.1 T0.1 m21 0.01 C，选项 C 正确；第 3 s 内，原磁场没有变化，故线圈的感应电流为 0，发热功率也为 0，选项 D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上
20、一页返回导航下一页例 5(多选)(2019临沂市二模)如图所示，总电阻为 R、边长为 L 的正方形金属线框，从 t0 时刻在外力作用下由静止开始垂直于磁场边界以恒定加速度 a 进入磁场区域，t1 时刻线框恰好全部进入磁场规定顺时针方向为感应电流 i 的正方向，外力大小为 F，线框消耗的瞬时电功率为 P，通过导体横截面的电荷量为 q.不计线框重力，则下列所示 i、F、P、q 随时间变化的关系图象正确的是()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页答案：ABD新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：线框做匀加速运动，其速度 vat，感应电动势 EBLv，感应电流 iERBLv
21、R BLatR，i 与 t 成正比，A 正确；线框进入磁场过程中受到的安培力 FBBiLB2L2atR，由牛顿第二定律得：FFBma，FmaB2L2aRt，Ft 图象是不过原点的倾斜直线，B 正确；线框的电功率 Pi2RBLa2Rt2t2，Pt 图象应是抛物线，C错误；线框的位移 x12at2，电荷量 q I tER tRttR BLxR BL12at2RBLa2R t2t2，qt 图象应是抛物线，D 正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法1分析电磁感应图象问题的思路新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页2解决电磁感应图象问题的“三点关注”：(1)关注初始时刻，
22、如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应(3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理过程对应新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页 视角二 电磁感应中的电路问题例 6(2018石家庄质检)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距 l0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻 R1 及理想电压表 V，电阻 r2 的金属棒垂直于导轨静止在 AB 处；右端用导线连接电阻R2，已知 R12，R21，导轨及导线电阻均不计在矩形区域 CDFE 内
23、有竖直向上的磁场，CE0.2 m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力 F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变求：新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(1)t0.1 s 时电压表的示数；(2)恒力 F 的大小；(3)从 t0 时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量答案：(1)0.3 V(2)0.27 N (3)0.09 J新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：(1)设磁场宽度为 dCE，在 00.2 s 的时间内，有
24、 Et Bt ld0.6 V此时，R1 与金属棒并联后再与 R2 串联RR 并R21 1 2 UERR 并0.3 V.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(2)金属棒进入磁场后，R1 与 R2 并联后再与 r 串联，有IUR1UR20.45 AF 安BIl1.000.450.6 N0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，所以恒力 F 的大小FF 安0.27 N.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(3)在 00.2 s 的时间内有QE2R t0.036 J金属棒进入磁场后，有R R1R2R1R2r83 EIR1.2 VEBlv，v2.
25、0 m/s新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页tdv0.22 s0.1 sQEIt0.054 JQ 总QQ0.036 J0.054 J0.09 J.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法解决电磁感应中的电路问题的一般步骤1确定电源：(1)切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路产生感应电动势，该导体或回路相当于电源；(2)利用 EBlv 或 Ent 求感应电动势的大小；(3)利用右手定则或楞次定律判断感应电流的方向2分析电路结构：弄清内、外电路及各元件的串、并联关系，画出等效电路图3利用电路规律求解：应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解新课标高考
26、第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页 视角三 电磁感应中的动力学问题例 7(2019河南省调研)如图所示，水平虚线下方存在大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场正方形金属线框 abcd 边长为 L，质量为 m，电阻为 R.将线框在虚线上方一定高度处由静止释放，运动过程中 ab 边始终水平，线框始终在竖直面内，所受空气阻力恒为 f.线框进入磁场的过程做匀速直线运动重力加速度为g.则线框释放时 ab 边与水平虚线间的高度差为()A.mmgfR2B2L4 BmmgfR22B4L4C.mmgfR2B2L4DmmgfR2B4L4答案：B新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：金属线框进
27、入磁场前，根据动能定理得：mghfh12mv2，进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律有：EBLv，IER，安培力 FBIL，由平衡条件得：mgFf，联立解得 hmmgfR22B4L4，故选项 B 正确，A、C、D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页 视角四 电磁感应中的能量和动量问题例 8(2019郑州市第三次质量检测)如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B0.5 T在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距 L1 m，电阻可忽略不计
28、质量均为 m1 kg，电阻均为 R2.5 的金属导体棒 MN 和 PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好先将 PQ 暂时锁定，金属棒 MN 在垂直于棒的拉力 F 作用下，由静止开始以加速度 a0.4 m/s2 向右做匀加速直线运动，5 s 后保持拉力 F 的功率不变，直到棒以最大速度 vm 做匀速直线运动新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(1)求棒 MN 的最大速度 vm；(2)当棒 MN 达到最大速度 vm 时，解除 PQ 锁定，同时撤去拉力 F，两棒最终均匀速运动求解除 PQ 棒锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热(3)若 PQ 始终不解除锁定，当棒 M
29、N 达到最大速度 vm 时，撤去拉力 F，棒 MN 继续运动多远后停下来？(运算结果可用根式表示)答案：(1)vm2 5 m/s(2)Q5 J(3)x40 5 m新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：(1)棒 MN 做匀加速运动，由牛顿第二定律得：FBILma棒 MN 做切割磁感线运动，产生的感应电动势为 EBLv棒 MN 做匀加速直线运动，5 s 时的速度为 vat12 m/s在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：I E2R联立上述式子，有：FmaB2L2at2R新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页代入数据解得 5 s 时拉力 F0.5 N5 s 时拉力 F
30、的功率为 PFv代入数据解得：P1 W棒 MN 最终做匀速运动，设棒最大速度为 vm，棒受力平衡，则有：PvmBImL0ImBLvm2R代入数据解得：vm2 5 m/s；新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(2)解除棒 PQ 后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为 v，则有：mvm2mv设从 PQ 棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒产生的总焦耳热为 Q，由能量守恒定律可得：Q12mv2m122mv2代入数据解得 Q5 J；新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(3)以棒 MN 为研究对象，设某时刻棒中电流为 i，在极短时间
31、t 内，由动量定理得：BiLtmv对式子两边求和有：(BiLt)(mvm)而 qit对式子两边求和，有：q(it)联立各式解得：BLqmvm，新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页由法拉第电磁感应定律得：E BLxt又对于电路有：q I tE2RtBLx2R代入数据解得：x40 5 m.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法(1)涉及双棒切割时，若满足动量守恒，则应用动量守恒，若不满足动量守恒，一般要考虑动量定理(2)电磁感应问题中，若涉及求位移，必须考虑 qnR总；若安培力为合外力，BILtmv，即 BLqmv.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页4(
32、2019西安市质检)如图所示，间距为 L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端有一阻值为 R 的电阻，一质量为 m、电阻也为 R 的金属棒横跨在导轨上，棒与导轨接触良好整个装置处于竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，金属棒以初速度 v0 沿导轨向右运动，在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A金属棒 b 端电势比 a 端高B金属棒 ab 克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热C金属棒 ab 运动的位移为mv0RB2L2D金属棒 ab 运动的位移为2mv0RB2L2答案：D新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下
33、一页解析：由右手定则可知，金属棒 ab 上电流的方向是 ba，说明 b 端电势比 a 端低，A 错误；由能量守恒知金属棒 ab 克服安培力做的功等于电阻 R 和金属棒上产生的焦耳热，B 错误；由动量定理BILt0mv0，整个过程中感应电荷量 qIt E2Rt，又 Et BLxt，联立得 ItBLx2R，故金属棒的位移 x2mv0RB2L2，C 错误，D 正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页5(多选)(2019泰安市二模)如图所示，间距 d0.5 m 的足够长光滑导轨 PQ、MN平行放置，导轨 PQ、MN 所在平面与水平面的夹角 30，空间存在着磁感应强度大小为 B2.0 T、方
34、向垂直导轨 PQ、MN 所在平面向上的匀强磁场一质量 m0.1 kg 的导体棒 ab 由静止沿导轨 PQ、MN 下滑，经一段时间后稳定下滑过程中导体棒 ab 始终与导轨 PQ、MN 垂直且保持良好接触已知 PM 间所接电阻和导体棒 ab 的电阻均为 R1.0，不计导轨电阻，重力加速度 g10 m/s2，则稳定后()新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页A导体棒 ab 所受安培力的大小为 32 NB导体棒 ab 的速度大小为 1.0 m/sC通过导体棒 ab 的电流为 1 AD导体棒 ab 消耗的电功率为 0.25 W答案：BD新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：稳定
35、后，由平衡条件得 F 安mgsin 0.5 N，A 项错误；由 F 安BId 得电流 I0.5 A，C 项错误；由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得 Bdv2RI，解得导体棒 ab 的速度大小 v1.0 m/s，B 项正确；导体棒 ab 消耗的电功率 PI2R0.25W，D 项正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页6如图所示，平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成导轨水平部分的矩形区域 MNQP 内存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B0.50 T在距离磁场左边界 d0.40 m 处垂直导轨放置导体棒 a，在倾斜导轨高 h0.2 m 处垂直于导轨放置导体棒
36、 b.将 b 由静止释放，最终 a 以 1 m/s 的速度离开磁场右边界已知轨道间距 L0.20 m两棒质量均为 0.01 kg，两棒电阻均为0.1，不计导轨电阻导体棒在运动过程中始终垂直于导轨且接触良好g 取10 m/s2.忽略磁场边界效应求：新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(1)安培力对导体棒 a 做的功(2)导体棒 a 刚出磁场时，b 的速度大小及两棒之间的距离(3)导体棒 b 的整个运动过程中，安培力对 b 做的功答案：(1)0.005 J(2)1 m/s；0.2 m(3)0.02 J新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：(1)导体棒 a 在安培力的作用
37、下由静止向右加速运动，根据动能定理，安培力对导体棒 a 做的功W112mv210.005 J(2)导体棒 b 在倾斜部分运动时，由机械能守恒定律有mgh12mv20得 v02 m/s新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页导体棒 b 进入磁场与导体棒 a 通过磁场相互作用直到导体棒 a 出磁场，由动量守恒定律有mv0mv1mv2得 v21 m/s，即导体棒 a 出磁场时，两棒已获得共同速度此过程中，对导体棒 b 运用动量定理有：BLItmv2mv0新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页qItBLx2R得 x0.2 m两棒之间的距离为 x1dx(0.40.2)m0.2 m(3)导体棒 b 进入磁场与导体棒 a 通过磁场相互作用后获得共同速度的过程中，安培力对导体棒 b 做的功W212mv2212mv200.015 J新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页导体棒 a 从磁场中出来时，导体棒 b 与磁场右边界相距 x20.2 m此时对导体棒 b 运用动量定理有BLqmv3mv2qBLx22R得 v30 导体棒 b 刚好停止在磁场右边界处，该过程中安培力对导体棒 b 做的功W312mv220.005 J因此整个运动过程中安培力对于导体棒 b 做的功为W 总W2W30.02 J.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页专题限时训练
