2021高考物理一轮复习第十章微专题74电磁感应中的“单杆模型”练习含解析教科版

1微专题微专题7474电磁感应中的“单杆模型”电磁感应中的“单杆模型”1．有外力牵引时：(1)动力学过程：有F外－B2L2vR＋r＝ma.F外为恒力时，随着v的增加，a减小，当a＝0时，v最大vm＝F外R＋rB2L2；F外为变力时，可能做匀加速，有F外－B2L2atR＋r＝ma.(2)能量转化过程：加速阶段W外＝ΔEk＋Q焦，其中Q焦＝W克服安培力；匀速阶段W外＝Q焦．(3)流过导体横截面的电荷量：q＝ΔΦR＋r，其中ΔΦ＝BLx.或由动量定理得∑BiLΔt＝mΔv，即BqL＝mΔv得：q＝mΔvBL.2．无外力牵引，以一定初速度出发时：B2L2vR＋r＝ma随v的减小，a减小，最终速度减小到0.减少的动能转化为电能，最终转化为焦耳热，－ΔEk＝Q焦；流过导体横截面的电荷量q＝ΔΦR＋r或q＝mΔvBL.1．(多选)(2019·四川绵阳市第三次诊断)如图1所示，两条足够长的平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L，左端间接一电阻R，质量为m的金属杆ab静置于导轨，杆与导轨间动摩擦因数为μ.现给金属杆一个水平向右的冲量I0，金属杆运动一段距离x后静止，运动过程中与导轨始终保持垂直且接触良好．不计杆和导轨的电阻，重力加速度为g.则金属杆ab在运动过程中()图1A．做匀减速直线运动B．杆中的电流大小逐渐减小，方向从b流向aC．刚开始运动时加速度大小为B2L2I0m2R－μgD．电阻R上消耗的电功为I022m－μmgx2．(多选)(2019·山西运城市5月适应性测试)如图2所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度随坐标(以m为单位)的分布规律为B＝0.8－0.2x(T)，金属棒ab在外力作用下从x＝0处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．设在金属棒从x1＝1m处，经x2＝2m到x3＝3m的过程中，电