2026高考物理一轮复习 专题：电磁感应中的动力学和能量问题.pdfVIP

高考物理

专题：电磁感应中的动力学和能量问题

考点一电磁感应中的动力学问题

1．概述

电磁感应现象中产生的感应电流在磁场中受到安培力的作用，从而影响导体棒(或线圈)的受

力情况和运动情况。涉及安培力大小、方向的分析。

2．两种状态及处理方法

状态特征处理方法

平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析

非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行分析或结合功能关系进行分析

3．力学对象和电学对象的相互关系

例1(2025·湖北省高三上10月联考)舰载机返回航母甲板时有多种减速方式，如图所示为一

种电磁减速方式的简要模型。固定在水平面上足够长的平行光滑导轨，左端接有定值电阻，

整个装置处在匀强磁场中。现有一舰载机可等效为垂直于导轨的导体棒ab，以一定初速度水

平向右运动，导体棒和导轨的电阻不计。则导体棒运动过程中，其速度v、加速度a随运动

时间t的关系图像可能正确的是()

1

高考物理

[答案]B

[解析]导体棒以速度v向右切割磁感线时，根据右手定则可得导体棒产生的感应电动势E＝

E

BLv，由闭合电路欧姆定律可得通过导体棒的感应电流I＝，由右手定则可得通过导体棒中

R

感应电流方向从b指向a，由左手定则可得导体棒受到的安培力F安方向向左，大小为F安＝

BIL，所以导体棒做减速运动，由牛顿第二定律，有F安＝ma，解得导体棒的加速度大小a＝

22

BLv

，由于导体棒速度减小，则导体棒的加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的

mR

22

BLv

减速运动，直至停止运动，故A错误，B正确；根据a＝可知，a­t图像的形状与v­t图

mR

像类似，故C、D错误。

例2(多选)如图所示，间距为L的无限长光滑导轨平面倾斜放置，磁感应强度为B的匀强

磁场垂直于导轨平面向下，导轨平面与水平面夹角为θ，一个质量为m、电阻为r的光滑导

体棒垂直横跨在两根导轨上，导轨上端的定值电阻阻值为R，导轨电阻不计，当导体棒从静

止释放后，沿导轨下滑距离l时达到稳定状态，下滑过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良

好，以下说法正确的是()

A．导体棒做变加速运动，最大加速度为gsinθ

B．导体棒做匀加速运动，加速度为gsinθ

sinθ（＋）

mgRr

C．导体棒稳定时的速度为

22

BL

D．导体棒稳定时的速度为2glsinθ

[答案]AC

[解析]当导体棒沿导轨下滑的速度大小为v时，导体棒产生的感应电动势E＝BLv，由右手

定则可得通过导体棒的感应电流方向a指向b，由闭合电路欧姆定律可得感应电流大小I＝

E

，导体棒所受安培力FA＝BIL，由牛顿第二定律可得mgsinθ－FA＝ma，解得导体棒的

R＋r

2

高考物理

22

BLv

加速度大小a＝gsinθ－，所以随着导体棒的速度增大，其