2026年高考物理二轮复习素养培优4动量观点在电磁感应中综合应用专项训练

这是一份2026年高考物理二轮复习素养培优4动量观点在电磁感应中综合应用专项训练，共7页。试卷主要包含了如图所示，间距为，电磁俘能器常在电器元件中使用，如图所示，等内容，欢迎下载使用。

1．某电磁缓冲装置的原理如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨置于同一水平面内，两导轨左端之间与一阻值为
2．如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度v 0，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m，电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．ab棒刚开始运动时，cd棒中的电流方向为d→c
B．ab运动后，cd棒将做加速度逐渐增大的加速运动
C．在0～t 0时间内，ab棒产生的热量为
3．如图所示，足够长的水平放置的光滑平行导轨，宽轨道的间距为窄轨道的2倍，轨道处于竖直方向的匀强磁场中，甲、乙两杆垂直导轨放置，质量分别为2m、m。某时刻甲以速度
4．如图所示，金属杆放置在足够长的光滑水平导轨上，与导轨垂直，接入电路的有效长度为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的平面成37°角斜向右上方，整个回路的电阻恒为R。现给金属杆施加水平向右的恒定拉力，金属杆最终以大小为v的速度做匀速直线运动，且导轨对金属杆的弹力刚好为0，重力加速度大小为g，sin37°=0.6、cs37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A．金属杆的质量为
5．如图所示，间距为
6．如图，一电阻不计的U形导轨固定在水平面上，匀强磁场垂直导轨平面竖直向上，一粗细均匀的光滑金属杆垂直放在导轨上，始终与导轨接触良好。现使金属杆以初速度
7．电磁俘能器常在电器元件中使用。为探究俘能原理，某同学设计了如图所示的实验，俘能装置中两条相距为
8．如图所示，
9．如图所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为
10．如图所示，两根足够长的导轨由上下两段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N两点等高，间距
11．如图所示，间距均为
12．如图所示，水平面内有不计电阻的导轨，导轨宽轨部分间距为2L，窄轨部分间距为L，长度足够长，轨道倾斜部分与水平面成θ角，倾斜导轨与水平导轨平滑连接。水平导轨部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为 m 、 长度为 L 的金属棒 Q 静止在窄轨上 ， 质量为 m 、 长度为 2 L 的金属棒 P 从某处静止释放 ， P 下滑到倾斜导轨底端时的速度为 v 0 ①， P 、 Q 在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触 ， P 、 Q 始终未相碰 ②。 P 在水平宽轨上运动的时间为
13．如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。
14．某探究小组利用电磁阻尼原理设计了一减震装置，其简化结构如图1所示。质量为m的“日”字型金属框架abcdef由7根长度均为l，电阻均为r的金属杆焊接而成，水平有界匀强磁场的高度也为l，水平足够宽广，磁感应强度大小为B。开始时水平杆af与磁场的上边界平行。框架由某一高度下落，以初速度
15．如图，两固定光滑平行直金属导轨MN、M'N'与PQ、P'Q'间用两段光滑小圆弧平滑连接，两导轨间距L=0.5m，M、M'两点间接有阻值R=2.0Ω的电阻。质量m1=0.2kg的均匀直金属杆ab放在导轨上，其接入回路的电阻r=0.5Ω，质量m2=0.6kg的绝缘杆cd静置于水平轨道上，水平轨道处于磁感应强度大小B=1T，方向竖直向上的匀强磁场中，导轨电阻忽略不计。现让金属杆ab由静止释放，释放点距水平轨道的竖直高度h=0.45m，进入水平轨道减速运动一段时间后，与绝缘杆cd发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后瞬间杆ab的速度大小v1=1m/s，方向水平向右。已知杆ab、cd均与导轨垂直，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）金属杆ab刚进入磁场时的加速度大小a；
（2）两杆碰后瞬间，绝缘杆cd获得的速度大小；
（3）全过程中电阻R上产生的焦耳热。
16．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距
阅卷人
一、选择题 （共3题）
得分
阅卷人
二、多项选择题 （共7题）
得分
阅卷人
三、计算题 （共6题）
得分
【答案区】
1．【答案】A
【解析】
【解答】本题通过电磁感应知识考查动量与能量的综合应用，要求学生能正确分析物体的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。
A．设平行金属导轨间距为
2．【答案】D
【解析】【解答】A：金属棒ab刚开始运动时，根据右手定则可知cd棒中的电流方向为c→d，故A错误；
B：ab运动后，由于安培力作用，速度会逐渐减小，同时cd棒将做加速运动，回路总电动势减小，电流减小，cd棒受到的安培力会减小，由F＝mcda可知，cd棒的加速度会减小，故B错误；
C：两金属棒组成的系统动量守恒，则mv0＝（m＋m'）
3．【答案】B
【解析】
【解答】本题考查电磁感应过程中的能量类问题，解题时需注意电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，而克服安培力做功的过程，则是其他形式的能转化为电能的过程。
最终状态两棒均做匀速运动，此时两棒切割产生的电动势大小相等B2Lv甲=BLv乙得末速度v乙=2v甲
对甲棒根据动量定理可得
4．【答案】B,D
【解析】
【解答】AB．金属杆最终以大小为v的速度做匀速直线运动，此时有
5．【答案】A,D
【解析】
【解答】
对金属杆ab、cd的运动过程分析如下：
①初始ab向右运动，cd速度为零，两者间距开始减小，回路中磁通量先开始减小，根据楞次定律可知回路中的感应电流方向先是顺时针的，ab受到的安培力与滑动摩擦力均先向左，ab先向右做减速运动，设其速度大小为v1。cd受到的安培力先向右，而滑动摩擦力向左，因动摩擦因数为
6．【答案】C,D
【解析】
【解答】本题中金属杆在磁场中做非匀变速直线运动，不能根据运动学公式求出滑行距离，运用动量定理求滑行距离是常用方法，要学会运用。
设金属棒材料密度为
7．【答案】A,C
【解析】
【解答】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
AB．以磁场为参考系，金属杆
8．【答案】B,D
【解析】
【解答】AB．对
9．【答案】B,D
【解析】
【解答】A．感应电流大小相等，根据牛顿第二定律有
10．【答案】A,B
【解析】
【解答】A．由电容器电荷量公式
11．【答案】
（1）解：释放瞬间导体棒两端电压即为电容器两端电压，知
12．【答案】
（1）解： 金属棒P沿光滑导轨下滑，根据动能定理可得mgh＝
13．【答案】
（1）解：M刚进入磁场时产生的感应电动势
14．【答案】
（1）解：由框架刚进入磁场时水平杆af切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，则
15．【答案】
（1）解：金属杆滑下过程，由机械能守恒定律有
16．【答案】
（1）解：根据右手定则可知，