《（核动力）2016年高三物理一轮复习 专题讲座（九）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（核动力）2016年高三物理一轮复习 专题讲座（九）（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 专题讲座 (九 ) 电磁感应中 “ 杆导轨 ” 模型问题分析 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 一、 “ 杆导轨 ” 模型的特点 “ 杆导轨 ” 模型类试题命题的 “ 基本元素 ” ：导轨 、 金属棒 、 磁场 具有如下的变化特点： 1 对于导轨 (1)导轨的形状：常见导轨的形状为 还可以为圆形 、 三角形等； (2)导轨的闭合性：导轨本身可以不闭合 ， 也可以闭合； (3)导轨电阻：电阻不计 、 均匀分布或部分有电阻 、 串联外电阻； (4)导轨的放置：水平 、 竖直 、 倾斜放置等 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考
2、总复习考点篇 物理 2 对于金属棒 (1)金属棒的受力情况：受安培力以外的拉力 、 阻力或仅受安培力； (2)金属棒的初始状态：静止或运动； (3)金属棒的运动状态：匀速运动 、 匀变速运动 、 非匀变速直线运动或转动； (4)金属棒切割磁感线状况：整体切割磁感线或部分切割磁感线； (5)金属棒与导轨的连接：金属棒可整体或部分接入电路 ， 即金属棒的有效长度问题 3 对于磁场 (1)磁场的状态：磁场可以是稳定不变的 ， 也可以是均匀变化或非均匀变化的 (2)磁场的分布：有界或无界 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 二 、 模型分类 1 一根导体棒在导轨上滑动 类型 “ 电
3、动 电 ” 型 “ 动 电 动 ” 型 示意图 棒 为 L 、质量 m 、电阻 R ，导轨光滑水平，电阻不计 棒 L 、质量 m 、电阻 R ，导轨光滑，电阻不计 分析 S 闭合，棒 安培力 F B L 时 a B L 度 v 感应电动势 BL v 电流 I 安培力 F B 加速度 a ，当安培力 F 0( a 0) 时， v 最大 棒 放后下滑，此时 a g si n ，棒 度 v 感应电动势 E BL v 电流 I 安培力 F B 加速度 a ，当安培力 F mg si n ( 0) 时，v 最大 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 (1)初速度不为零 ， 不受其他水平外
4、力的作用 光滑的平行导轨 光滑不等距导轨 示意图 质量 电阻 长度 电阻 长度 2 分析 杆 变减速运动，杆 定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度匀速运动 稳定时，两杆的加速度均为零，两杆的速度之比为 1/ 2 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 (2)初速度为零 ， 一杆受到恒定水平外力的作用 光滑平行导轨 不光滑平行导轨 示 意 图 质量 电阻 长度 质量 电阻 长度 分 析 开始时，两杆做变加速运动；稳定时，两杆以相同的加速度做匀变速运动 开始时，若 f， 先变加速， 做变加速最后两杆做 匀速运动 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 平行金属导轨 属
5、杆 轨间除固定电阻 他电阻不计，匀强磁场 体棒 ，闭合 S，同时让金属杆 确定稳定时， (1)金属杆的速度是多少 ？ (2)若将固定电阻 电容为 的同时 ， 释放金属杆 ， 试求稳定状态下回路的电流 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 【 解析 】 (1)金属杆的运动情况可用如下简图表示 当 a 0 时，有 F 安 0 得 v m ( 2 ) a v t E u v I Q t 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 Q C u 将 得： I BL 对金属杆由牛顿第二定律，得 由 得 a m， I m m. 【答案】 (1) L 2 (2) m L 2 C m
6、菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 光滑平行的金属导轨 Q， 间距 L 1.0 m， 与水平面之间的夹角 30 ， 匀强磁场磁感应强度 B ， 垂直于导轨平面向上 ， 的电阻 ， 其它电阻不计 ， 质量 m 2.0 如图甲所示 用恒力 由静止开始运动 ， g 10 m/导轨足够长 求： 甲 乙 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 (1)恒力 (2)根据 .8 【解析】 ( 1) 由题图乙知，杆运动的最大速度为4 m/s ， 此时杆受力平衡： F mg F 安 mg F 18 N . ( 2) 由题图乙可知 0.8 s 末导体杆的速度为 m/s . 前 0.8
7、 s 内图线与 t 轴所包围的大小方格约合为 27 个 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 【 答案 】 (1)18 N (2) 面积为 27 即前 0.8 s 内导体杆的位移 x m 由能的转化和守恒定律得： Q mg x 12m 代入数据得： Q . 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 (2015合肥一中高三检测 )如图所示 ， 间距 l0.3 在水平面 37 的斜面 1 、 方向竖直向上和 1 T、 方向垂直于斜面向上的匀强磁场 电阻 R 、 质量0.1 长为 、 S、 K、 一端系于 绳上穿有质量 已知小环以 a 6 m/ 作用下匀速运动 不计导轨电
8、阻和滑轮摩擦 ， 绳不可伸长 取 g 10 m/7 7 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 (1)小环所受摩擦力的大小； (2) 【 解析 】 (1)设小环受到的摩擦力大小为 由牛顿第二定律 ， 有 代入数据 ， 得 (2)设通过 1， 有 设回路总电流为 I， 总电阻为 有 I 2 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 【 答案 】 (1) (2)2 W R 总 32R 设 Q 杆下滑速度大小为 v ，产生的感应电动势为E ，有 I E v F 拉力的瞬时功率为 P F v 联立以上方程，代入数据得 P 2 W 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇
9、 物理 迁移训练 1.(2015安徽黄山模拟 )如图所示 ， 两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成 37 角 ， 导轨间距离 L 0.6 m， 其上端接一电容和一固定电阻 ， 电容 C 10 F， 固定电阻 R 其质量 m 3 10 2 电阻 r 已知磁感应强度 B ， 取 g 10 m/ 7 7 当它下滑的速度达到稳定时 ， 求： 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 (1)此时通过 (2) (3)电容 C与 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 【 解析 】 (1) 稳定时以速度 此时 7 解得 I (2)闭合电路有 E I(R r) ( 再由 得 v 10 m/s (3)由感应电流方向判定电容 C与 电荷量 Q 10 5 C 【 答案 】 (1) (2)10 m/s (3)10 5 C 菜 单 专题讲座（九） 新课标高考总复习考点篇 物理 2 如图所示 ， 两光滑金属导轨 ， 间距 d 0.2 m， 在桌面上的部分是水平的 ， 处在磁感应强度 B 、 方向竖直向下的有界磁场中 ， 电阻 R 3 ， 桌面高 H 0.8 m， 金属杆 m 0.2 电阻 r 1 ， 在导轨上距桌面 h0.2 落地点距桌面左边缘的水平距离 s 0.4 m， g 10 m/ (1)金属杆刚进入磁场时 ， (2)整个过程中 菜
