2020高考物理一轮复习 专题10-16 电磁感应与动量综合问题千题精练 下载本文

2019年

理部分)如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为,导轨上面横放着两根导体棒和,构成矩形回路,两根导体棒的质量皆为,电阻皆为,回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒静止,棒有指向棒的初速度,若两导体棒在运动中始终不接触,求:LabcdmRBcdabcdv0 (1)在运动中产生的焦耳热最多是多少?Q

(2)当棒的速度变为初速度的时,棒的加速度是多少?ab3/4cda

1FB2L2v02【参考答案】(1);(2)Q?mv0a??

4m4mR【名师解析】

(1)从开始到两棒达到相同速度的过程中,两棒的总动量守恒,有v

mv0?2mv(3分)

根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热

Q?12112(3分) mv0?(2m)v2?mv0224B2L2v0此时cd棒所受的安培力F=BIL=,

4RB2L2v0由牛顿第二定律,cd棒的加速度a=F/m=。

4mR考点:动量守恒定律;闭合电路的欧姆定律;导体切割磁感线时的感应电动势 【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律、闭合电路的欧姆定律、导体切割磁感线时的感应电动势。分根据动量守恒定律确定两棒最后的末速度是本题的关键,分析这类电磁感应现象中的能量转化较易:系统减少的动能转化为回路的焦耳热;本题涉及到动生电动势、动量守恒定律、牛顿第二定律及闭合电路欧姆定律综合的力电综合问题,故本题属于难度较大的题。