新高考物理一轮复习分层提升练习专题65 电磁感应中的双棒问题（原卷版）.doc

专题65电磁感应中的双棒问题

导练目标

导练内容

目标1

无外力等距式双棒问题

目标2

有外力等距式双棒问题

目标3

无外力不等距式双棒问题

目标4

有外力不等距式双棒问题

【知识导学与典例导练】

模型

规律

无外力等距式（导轨光滑）

电流大小：SKIPIF10

稳定条件：两棒达到共同速度

动量关系：SKIPIF10

能量关系：SKIPIF10；SKIPIF10

有外力等距式（导轨光滑）

电流大小：SKIPIF10

力学关系：SKIPIF10；SKIPIF10。（任意时刻两棒加速度）

稳定条件：当a2＝a1时，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；两棒匀加速。

稳定时的物理关系：

SKIPIF10；SKIPIF10；SKIPIF10；

SKIPIF10

无外力不等距式

（导轨光滑）

动量关系：SKIPIF10；SKIPIF10

稳定条件：SKIPIF10

最终速度：SKIPIF10；SKIPIF10

能量关系：SKIPIF10

电量关系：SKIPIF10

有外力不等距式

（导轨光滑）

F为恒力，则：

稳定条件：SKIPIF10，I恒定，两棒做匀加速直线运动

常用关系：SKIPIF10SKIPIF10SKIPIF10SKIPIF10

常用结果：SKIPIF10SKIPIF10SKIPIF10

SKIPIF10SKIPIF10

此时回路中电流为：SKIPIF10与两棒电阻无关

一、无外力等距式双棒问题

【例1】如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为l，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线，质量均为m的两根相同导体棒MN、PQ静置于图示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。现使MN棒获得一个大小为v0、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中（）

A．两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反

B．两棒最终的速度大小均为SKIPIF10

C．MN棒产生的焦耳热为SKIPIF10

D．通过PQ棒某一横截面的电荷量为SKIPIF10

二、有外力等距式双棒问题

【例2】如图所示，U形光滑金属框SKIPIF10置于水平绝缘平台上，SKIPIF10和SKIPIF10边平行，和SKIPIF10边垂直。SKIPIF10、SKIPIF10足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒SKIPIF10置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，SKIPIF10与金属框保持良好接触且与bc边保持平行。经过一段时间后（）

①金属框的速度大小趋于恒定值????????????②金属框的加速度大小趋于恒定值

③导体棒所受安培力的大小趋于恒定值??????④导体棒到金属框SKIPIF10边的距离趋于恒定值

A．①②是正确的 B．②③是正确的 C．③④是正确的 D．①④是正确的

无外力不等距式双棒问题

【例3】两根相互平行、足够长的光滑金属导轨ACD-A1C1D1固定于水平桌面上，左侧AC-A1C1轨道间距为L，右侧CD-C1D1轨道间距为2L，导轨所在区域存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。如图所示，两横截面积相同、由同种金属材料制成的导体棒a、b分别置于导轨的左右两侧，已知导体棒a的质量为m。某时刻导体棒a获得一个初速度v0开始向右运动，导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。关于导体棒以后的运动，下列说法正确的