2027年高考物理一轮复习学案练习含答案12-第十二章 电磁感应 04-专题突破23 电磁感应中的动力学和能量问题（教用）

这是一份2027年高考物理一轮复习学案练习含答案12-第十二章 电磁感应 04-专题突破23 电磁感应中的动力学和能量问题（教用），共16页。试卷主要包含了电磁感应中的动力学问题，电磁感应中的能量问题等内容，欢迎下载使用。
题型一 电磁感应中的动力学问题
1.解答电磁感应中动力学问题的“两个对象”“四个分析”
2.动态分析的基本思路
导体有初速度或受外力运动E=BLv感应电动势I=ER+r感应电流F=BIL导体受安培力→ 合力变化F合=ma加速度变化→ 速度变化→ 临界状态。
考向1 单棒模型
例1 （2025·湖南长沙模拟）多选 如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属导轨与水平面成θ=30∘ 角固定，间距为L=1m，质量为m的金属杆ab垂直放置在导轨上且与导轨接触良好，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值为R1的定值电阻，Q、N间接电阻箱。现从静止释放ab，改变电阻箱的阻值R，测得最大速度为vm，得到1vm与1R的关系图像如图乙所示。若导轨足够长且电阻不计，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A. 金属杆中感应电流方向为由a到b
B. 金属杆所受的安培力的方向沿导轨向上
C. 金属杆的质量为1kg
D. 定值电阻的阻值为1Ω
【答案】BD
【解析】根据右手定则判断可知，金属杆中感应电流方向为由b到a，故A错误；由左手定则可知，金属杆所受的安培力沿导轨向上，故B正确；总电阻为R总=RR1R+R1，通过ab的电流为I=BLvR总，当达到最大速度时，金属杆受力平衡，则有mgsinθ=ILB=B2L2vmR1R⋅(R1+R)，变形得1vm=B2L2mgsinθ⋅1R+B2L2mgR1sinθ，由题图乙可得B2L2mgsinθ=k=3−0.55−0s⋅m−1⋅Ω ，B2L2mgR1sinθ=b=0.5s⋅m−1，联立解得m=0.1kg，R1=1Ω ，故C错误，D正确。
考向2 线框模型
例2 （2025·重庆卷·10，6分）多选 如图甲所示，小明设计的一种玩具小车由边长为d的正方形金属框efgℎ做成，小车沿平直绝缘轨道向右运动，轨道内交替分布有边长均为d的正方形匀强磁场和无磁场区域，磁场区域的磁感应强度大小为B，方向竖直向上。gℎ段在磁场区域运动时，受到水平向右的拉力F=kv+b(k>0,b>0)，且gℎ两端的电压随时间均匀增大；当gℎ在无磁场区域运动时，F=0。gℎ段速度大小v与运动路程s的关系如图乙所示，图中v0(v0