高考物理三轮冲刺 模块四 你一定要知道的电磁问题课件

你一定要知道的电磁问题(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两根金属导体棒如图所示，两根金属导体棒a和和b的长度均的长度均为为L，电阻均为，电阻均为R，质量分布均匀且大小分别为，质量分布均匀且大小分别为3m和和m。现用两根等长的、质量和电阻均忽。现用两根等长的、质量和电阻均忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。其中导体棒其中导体棒b处在宽度为处在宽度为H的垂直纸面向里、磁感应强度大小为的垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导体棒的匀强磁场中，导体棒a位位于磁场的正上方。现将导体棒于磁场的正上方。现将导体棒b从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度H足够大，导体棒足够大，导体棒b穿过磁场的过程中，导体棒穿过磁场的过程中，导体棒a未能进入磁场，整个运动过程中导体棒未能进入磁场，整个运动过程中导体棒a、b始终处于水平状始终处于水平状态，重力加速度为态，重力加速度为g。求：。求：（1）导体棒）导体棒b在磁场中运动时获得的最大速度在磁场中运动时获得的最大速度v；（2）若导体棒）若导体棒b获得最大速度获得最大速度v时，恰好到达磁场的时，恰好到达磁场的上边界，则上边界，则b棒从释放到穿出磁场所需要的时间棒从释放到穿出磁场所需要的时间t；（3）在（）在（2）问过程中产生的热量）问过程中产生的热量Q。(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两根金属导体棒如图所示，两根金属导体棒a和和b的长度均的长度均为为L，电阻均为，电阻均为R，质量分布均匀且大小分别为，质量分布均匀且大小分别为3m和和m。现用两根等长的、质量和电阻均忽。现用两根等长的、质量和电阻均忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。其中导体棒其中导体棒b处在宽度为处在宽度为H的垂直纸面向里、磁感应强度大小为的垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导体棒的匀强磁场中，导体棒a位位于磁场的正上方。现将导体棒于磁场的正上方。现将导体棒b从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度H足够大，导体棒足够大，导体棒b穿过磁场的过程中，导体棒穿过磁场的过程中，导体棒a未能进入磁场，整个运动过程中导体棒未能进入磁场，整个运动过程中导体棒a、b始终处于水平状始终处于水平状态，重力加速度为态，重力加速度为g。求：。求：（1）导体棒）导体棒b在磁场中运动时获得的最大速度在磁场中运动时获得的最大速度v；323mgTma2TmgFma安24mgFma安EBLv2EIR222B L vFBILR安224mgRvB L当导体棒当导体棒b速度最大时，速度最大时，a=0(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两根金属导体棒如图所示，两根金属导体棒a和和b的长度均的长度均为为L，电阻均为，电阻均为R，质量分布均匀且大小分别为，质量分布均匀且大小分别为3m和和m。现用两根等长的、质量和电阻均忽。现用两根等长的、质量和电阻均忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。其中导体棒其中导体棒b处在宽度为处在宽度为H的垂直纸面向里、磁感应强度大小为的垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导体棒的匀强磁场中，导体棒a位位于磁场的正上方。现将导体棒于磁场的正上方。现将导体棒b从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度H足够大，导体棒足够大，导体棒b穿过磁场的过程中，导体棒穿过磁场的过程中，导体棒a未能进入磁场，整个运动过程中导体棒未能进入磁场，整个运动过程中导体棒a、b始终处于水平状始终处于水平状态，重力加速度为态，重力加速度为g。求：。求：（2）若导体棒）若导体棒b获得最大速度获得最大速度v时，恰好到达磁场的时，恰好到达磁场的上边界，则上边界，则b棒从释放到穿出磁场所需要的时间棒从释放到穿出磁场所需要的时间t；22128B L vagmR2222112828B LB Lva tgtv tgtHmRmR 222284mRB L HtB LmgR22242B L vmgmaR(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两根金属导体棒如图所示，两根金属导体棒a和和b的长度均的长度均为为L，电阻均为，电阻均为R，质量分布均匀且大小分别为，质量分布均匀且大小分别为3m和和m。现用两根等长的、质量和电阻均忽。现用两根等长的、质量和电阻均忽略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。略不计且不可伸长的柔软导线将它们组成闭合回路，并悬跨在光滑绝缘的水平圆棒两侧。其中导体棒其中导体棒b处在宽度为处在宽度为H的垂直纸面向里、磁感应强度大小为的垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导体棒的匀强磁场中，导体棒a位位于磁场的正上方。现将导体棒于磁场的正上方。现将导体棒b从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度从磁场的下边界由静止释放，若磁场宽度H足够大，导体棒足够大，导体棒b穿过磁场的过程中，导体棒穿过磁场的过程中，导体棒a未能进入磁场，整个运动过程中导体棒未能进入磁场，整个运动过程中导体棒a、b始终处于水平状始终处于水平状态，重力加速度为态，重力加速度为g。求：。求：（3）在（）在（2）问过程中产生的热量）问过程中产生的热量Q。21342mm gHQmv32244322m g RQmgHB L(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置，导轨上端接一阻值为竖直放置，导轨上端接一阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为的定值电阻，两导轨之间的距离为d。矩形区域。矩形区域abdc内存在内存在磁感应强度大小为磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、方向垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd之间的距离为之间的距离为L。在。在cd下方有一下方有一导体棒导体棒MN，导体棒，导体棒MN与导轨垂直，与与导轨垂直，与cd之间的距离为之间的距离为H，导体棒的质量为，导体棒的质量为m，电阻为，电阻为r。给。给导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为处的速度为v0，重力加速度大小为，重力加速度大小为g。求：。求：（1）导体棒到达）导体棒到达cd处时速度的大小；处时速度的大小；（2）导体棒刚进入磁场时加速度的大小；）导体棒刚进入磁场时加速度的大小；（3）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻R的的电荷量和电阻电荷量和电阻R产生的热量。产生的热量。(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置，导轨上端接一阻值为竖直放置，导轨上端接一阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为的定值电阻，两导轨之间的距离为d。矩形区域。矩形区域abdc内存在内存在磁感应强度大小为磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、方向垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd之间的距离为之间的距离为L。在。在cd下方有一下方有一导体棒导体棒MN，导体棒，导体棒MN与导轨垂直，与与导轨垂直，与cd之间的距离为之间的距离为H，导体棒的质量为，导体棒的质量为m，电阻为，电阻为r。给。给导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为处的速度为v0，重力加速度大小为，重力加速度大小为g。求：。求：（1）导体棒到达）导体棒到达cd处时速度的大小；处时速度的大小；212Fmg Hmv2 Fmgvm(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置，导轨上端接一阻值为竖直放置，导轨上端接一阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为的定值电阻，两导轨之间的距离为d。矩形区域。矩形区域abdc内存在内存在磁感应强度大小为磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、方向垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd之间的距离为之间的距离为L。在。在cd下方有一下方有一导体棒导体棒MN，导体棒，导体棒MN与导轨垂直，与与导轨垂直，与cd之间的距离为之间的距离为H，导体棒的质量为，导体棒的质量为m，电阻为，电阻为r。给。给导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为处的速度为v0，重力加速度大小为，重力加速度大小为g。求：。求：（2）导体棒刚进入磁场时加速度的大小；）导体棒刚进入磁场时加速度的大小；AmgFFmaAFBIdEIRrEBdv222 Fmg HB dFagm Rrmm(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置，导轨上端接一阻值为竖直放置，导轨上端接一阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为的定值电阻，两导轨之间的距离为d。矩形区域。矩形区域abdc内存在内存在磁感应强度大小为磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、方向垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd之间的距离为之间的距离为L。在。在cd下方有一下方有一导体棒导体棒MN，导体棒，导体棒MN与导轨垂直，与与导轨垂直，与cd之间的距离为之间的距离为H，导体棒的质量为，导体棒的质量为m，电阻为，电阻为r。给。给导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为处的速度为v0，重力加速度大小为，重力加速度大小为g。求：。求：（3）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻R的的电荷量和电阻电荷量和电阻R产生的热量。产生的热量。qI tEIRrEtqRrBLdqRr(2018年全国第一次大联考年全国第一次大联考【新课标新课标卷卷】25题题)如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨如图所示，两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置，导轨上端接一阻值为竖直放置，导轨上端接一阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为的定值电阻，两导轨之间的距离为d。矩形区域。矩形区域abdc内存在内存在磁感应强度大小为磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，、方向垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd之间的距离为之间的距离为L。在。在cd下方有一下方有一导体棒导体棒MN，导体棒，导体棒MN与导轨垂直，与与导轨垂直，与cd之间的距离为之间的距离为H，导体棒的质量为，导体棒的质量为m，电阻为，电阻为r。给。给导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力导体棒一竖直向上的恒力，导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后作用下由静止开始竖直向上运动，进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为处的速度为v0，重力加速度大小为，重力加速度大小为g。求：。求：（3）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻）导体棒通过磁场区域的过程中，通过电阻R的的电荷量和电阻电荷量和电阻R产生的热量。产生的热量。2012FmgHLQmvRRQQRr2012RRQFmgHLmvRr试题点睛1、电磁感应和力学问题的综合，其联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力2、求解电磁感应中产生的热量，可以利用动能定理进行判断3、电磁感应中的动力学临界问题导体受外力运动感应电动势感应电流导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化临界状态