高考物理二轮复习专项训练模型62 电磁感应+能量守恒定律模型（原卷版）.doc

模型62电磁感应+能量守恒定律模型

1．（11分）（2023年6月高考浙江选考科目）某兴趣小组设计了一种火箭落停装置，简化原理如图所示，它由两根竖直导轨、承载火箭装置（简化为与火箭绝缘的导电杆MN）和装置A组成，并形成团合回路。装置A能自动调节其输出电压确保回路电流I恒定，方向如图所示。

导轨长度远大于导轨间距，不论导电杆运动到什么位置，电流I在导电杆以上空间产生的磁场近似为零：在导电杆所在处产生的磁场近似为匀强磁场，大小SKIPIF10（其中k为常量），方向垂直导轨平面向里；在导电杆以下的两导轨间产生的磁场近似为匀强磁场，大小SKIPIF10，方向与B1相同。火箭无动力下降到导轨顶端时与导电杆粘接，以速度v0进入导轨，到达绝缘停靠平台时速度恰好为零，完成火箭落停。已知火箭与导电杆的总质量为M，导轨间距SKIPIF10，导电杆电阻为R。导电杆与导轨保持良好接触滑行，不计空气阻力和摩擦力，不计导轨电阻和装置A的内阻。在火箭落停过程中，

（1）求导电杆所受安培力的大小F和运动的距离L；

（2）求回路感应电动势E与运动时间t的关系；

（3）求装置A输出电压U与运动时间t的关系和输出的能量W；

（4）若R的阻值视为0，装置A用于回收能量，给出装置A可回收能量的来源和大小。

SKIPIF10最新模拟题

1.（2024山西三重教育联盟9月联考）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨M、N被固定在水平面上，导轨间距L=1m，其左端并联接入R1和R2的电阻，其中R1=R2=2Ω。整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中。一质量：m=4kg、电阻r=1Ω的导体棒ab在恒力F=5N的作用力下从静止开始沿导轨向右运动，运动了L0=4m时导体棒ab恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触，导轨电阻不计。求：

（1）导体棒的最大速度；

（2）电阻R1上产生的焦耳热；

（3）此过程中通过R2的电荷量。

.2（16分）（2023年7月湖南部分重点高中期末）如图所示，足够长的绝缘运输带沿倾角α=30°的方向固定，以v0的速度顺时针匀速传动，两虚线1、2间存在垂直运输带向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量为m、阻值为R、边长为d的正方形导线框abcd随运输带一起匀速向上运动，当ab边越过虚线1时导线框相对运输带发生运动，当ab边到达虚线2时导线框的速度恰好恢复到v0，已知两虚线间的距离为L（L2d），导线框与运输带之间的动摩擦因数μ=32，重力加速度大小为

（1）ab边刚越过虚线1瞬间的加速度大小；

（2）导线框的ab边由虚线1运动到虚线2的过程中，导线框中产生的焦耳热Q；

（3）导线框的ab边由虚线1运动到虚线2的时间t。

3.(2023重庆江津七校期末)光滑水平面上存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁场边界如图所示。正方形单匝线框abcd的边长L=0.2m、回路电阻R=1.6×10-3Ω、质量m=0.2kg。线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐，ab边与磁场SP边界平行且距离为L。现对线框施加与水平向右方向成θ=45°角、大小为SKIPIF10N的恒力F，使其在图示水平桌面上由静止开始运动。从ab边进入磁场开始，在垂直于SP方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取g=10m/s2，从线框开始运动到线框全部进入磁场中，下列说法正确的是（）

A.匀强磁场磁感应强度的大小为0.2T

B.全过程线框产生焦耳热0.04J

C.整个回路通过的电荷量为5C

D.磁场区域的SP边宽度为0.65m

4.(2023重庆巴蜀中学期末)某航空爱好者利用所学知识设计了一个在地球上回收返回舱的电磁缓冲装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示，在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置，每台电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上，沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨SKIPIF10、SKIPIF10。导轨内侧，安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈SKIPIF10，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。假设整个返回舱以速度SKIPIF10与地面碰撞后，滑块K立即停下，不反弹。此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速，从而实现缓冲。返