2021年高考物理最新模拟题精练专题4.33 电磁感应与动量综合问题(能力.pdf

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）

第四部分电磁感应

专题4.33电磁感应与动量综合问题（能力篇）

二．计算题

1.（2020年4月浙江稽阳联考）（10分）如图所示，在水平面内有两根间距为l的金属导轨平行放置，导轨

末端通过一小段塑料接口与足够长的倾斜平行金属导轨平滑连接，倾角为θ。在区域Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ中，存

在垂直于导轨向上的匀强磁场，磁感应强度分别为B，B和B；区域Ⅱ中导轨粗糙，宽度为d。其余部

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分均光滑。磁场边界AA′上放置金属棒a，磁场边界CC′右侧附近静止放置金属棒b，倾斜导轨足够远处

连接有电感为L的电感线圈。现让金属棒a以初速度v进入磁场，发现它最终刚好停在了CC′（边界左

0

侧），而金属棒b恰能滑入倾斜轨道。已知金属棒a与轨道粗糙部分的动摩擦因数为µ，金属棒a的电阻

为R，其余电阻均不计，金属棒a、b的质量均为m，重力加速度取g，求：

（1）在金属棒a刚进入磁场瞬间，金属棒b的加速度；

（2）金属棒a在离开区域Ⅰ后产生的焦耳热Q；

ΔI

（3）金属棒b能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离x。(已知自感线圈的自感动势E=L)

m自Δt

A′B′C′D′

aB1bB2B3

IIIIII

ABdCD

IV

θ

E

【解题思路】（1）a棒进入磁场瞬间，产生电动势和电流：E=Blv，I

00R

22

2Blv

所以棒b受到的安培力：FIl2B00（1分）

安0R

22

2Blv

0

由牛顿第二定律得：Fma（1分）得：a