2019-2020年高考物理复习 专题09 电磁感应中的滑杆问题易错点.doc

2019-2020年高考物理复习 专题09 电磁感应中的滑杆问题易错点主标题：电磁感应中的滑杆问题易错点副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：电磁感应难度：3重要程度：5内容：熟记易混易错点。易错类型：不会处理“双滑杆”的运动问题“双滑杆”问题就是两根滑杆在磁场的运动问题，它包括以下三种常见的类型：两滑杆在水平导轨上运动、两滑杆沿竖直导轨运动、两滑杆在斜面导轨上运动。在高考中，这类题一般是以大题的形式出现，涉及的知识比较广，一般需要综合力的平衡、动能定理、能量守恒定律以及电磁感应等知识才能正确解答。解题时，首先要分析两滑杆的运动状态、平衡状态等力学问题，然后再分析两滑杆组成的电路问题，最后再分析两杆的能量关系。37RabcdlB1B2F例 如图所示，两条间距为l=1 m的光滑金属导轨制成倾角为37的斜面和水平面，上端用阻值为R=4 的电阻连接。在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1 和B2，且B1 =B2=0.5 T。ab和cd是质量均为m=0.1 kg，电阻均为r=4 的两根金属棒，ab置于斜面导轨上，cd置于水平导轨上，均与导轨垂直且接触良好。已知t=0时刻起，cd棒在外力作用下开始水平向右运动（cd棒始终在水平导轨上运动），ab棒受到沿斜面向上的力F0.60.2t（N）的作用，处于静止状态。不计导轨的电阻。试求：（1）流过ab棒的电流强度Iab随时间t变化的函数关系；（2）分析并说明cd棒在磁场B2中做何种运动；（3）t=0时刻起，1 s内通过cd棒的电量q；（4）若t=0时刻起，1.2 s内作用在cd棒上外力做功为W=16 J，则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR多大？【易错】不会在大量题目已知信息中抓住“ab棒处于静止状态”这一条件来求流过ab棒的电流以及cd棒的运动状态，以致得出错误答案。对电路分析错误，而将两杆的电阻当成电源的内阻，混淆了电源电动势与路端电压，从而解题出错。不会利用能量守恒定律来求解，将题目复杂化，增加了出错的几率。【解析】（1）根据题意可知，ab棒静止在斜面上，根据力的平衡可知 FA =B Iab l FFAmgsin 37 联立式并代入数据解得 Iab0.4t（A） （2）因为金属棒ab与电阻R并联在电路中，所以cd棒上电流为Icd2Iab0.8t（A） 回路中电源电动势为EIcd R总 由于cd棒切割磁感线，产生感应电动势，则EBlv 联立式解得cd棒的速度为v9.6t 由式可知，cd棒的速度与时间成正比，故cd棒做初速为零的匀加速直线运动。 （3）由式可知，cd棒的加速度为a9.6 m/s2，在1 s内的位移为sat29.612 m4.8 m 在1 s内的平均电流为 联立解得qt0.4 C （4）由式可知，在t1.2 s时，cd棒的速度为vat11.52 m/s 根据动能定理可得WW安mv20 联立式可得，在1.2 s内克服安培力做功为W安(160.111.522)J9.36 J 所以回路中产生的焦耳热为QW安9.36 J 根据功率的公式可知，电阻R上产生的焦耳热为QR2.34 J 【点评】处理这类题目时，一般都需要对杆进行受力分析，以此为解题的切入点，并且还需综合利用功和能的观点、动量的观点。