2026高考物理一轮复习 专题：动量观点在电磁感应中的应用.pdfVIP

高考物理

专题：动量观点在电磁感应中的应用

考点一动量守恒定律在电磁感应中的应用

在“双棒切割”系统中，若系统所受的合力为零，通常应用动量守恒定律求解。

例1如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，

两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t＝0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程

中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v、v表示。下列图像中可能正确

12

的是()

[答案]A

[解析]导体棒ab运动，切割磁感线，由右手定则可知回路中产生逆时针方向的感应电流(俯

视视角)，由左手定则可知导体棒ab受到向左的安培力F作用，向右减速运动，导体棒cd受

到向右的安培力F′作用，向右加速运动，如图所示，设回路中感应电流为I时，根据法拉第

12

EBl（－）

vv

电磁感应定律及闭合电路欧姆定律，有I＝＝，安培力F＝F′＝BIl＝

R总R总

2212

Bl（－）

vv

，随着v1减小，v2增大，则F和F′减小，根据牛顿第二定律，有F＝ma，F′

R总

＝ma′，所以两棒的加速度大小均减小，直到v＝v＝v，a＝a′＝0，两棒均做匀速运动，两

12共

0

v

棒所受合力均为0，且该过程中两棒组成的系统动量守恒，有mv＝2mv，解得v＝，A

0共共

2

正确，B、C、D错误。

例2(2025·河南省新乡市高三上11月月考)如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于

同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上横放着两根导体棒ab和cd。设两根导体棒的质量

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皆为m，电阻皆为R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，

磁感强度为B。开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速度，初速度大小分别为v0和

2v，求：

0

(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热；

0

v

(2)当ab棒向右运动，速度大小变为时，回路中消耗的电功率的值。

4

0

222

9BLv

0

2

[答案](1)mv(2)