電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的單棒和雙棒模型-2022-2023年高二物理模型專(zhuān)練含答案

2023高二物理下學(xué)期期中期末模型方法大單元綜合專(zhuān)練專(zhuān)題06電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的單棒和雙棒模型特訓(xùn)專(zhuān)題特訓(xùn)內(nèi)容專(zhuān)題1三類(lèi)常見(jiàn)單棒模型（1T—3T）專(zhuān)題2三類(lèi)含容單棒模型（4T—6T）專(zhuān)題3等距式雙棒模型（7T—9T）專(zhuān)題4不等距式雙棒模型（10T—12T）【典例專(zhuān)練】三類(lèi)常見(jiàn)單棒模型1．如圖所示，兩根電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，其間距，左端連接一個(gè)的定值電阻，整個(gè)導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。質(zhì)量、長(zhǎng)度、電阻的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒獲得大小、方向水平向右的初速度，下列說(shuō)法正確的是（）。A．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間，R兩端電壓為C．當(dāng)導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)R的電荷量為D．整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的位移為2．水平固定放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，間距為，左端連接的電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，質(zhì)量為的金屬桿垂直靜放在導(dǎo)軌上，金屬桿處于導(dǎo)軌間部分的電阻為，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)，金屬桿由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做變加速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到最大速度，則下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬桿的最大速度等于 B．此過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電荷量為C．此過(guò)程中電源提供的電能為 D．此過(guò)程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為3．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿沿框架（電阻不計(jì)）由靜止下滑，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，當(dāng)金屬桿由靜止下滑恰好達(dá)到最大速度時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則（）A．金屬桿下滑的最大速度B．在此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量為C．在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為D．此過(guò)程所用時(shí)間為【模型方法總結(jié)】模型規(guī)律阻尼式（導(dǎo)軌光滑）1、力學(xué)關(guān)系：；2、能量關(guān)系：3、動(dòng)量電量關(guān)系：；電動(dòng)式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：；2、動(dòng)量關(guān)系：3、能量關(guān)系：4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：v=0時(shí),E反=0,電流、加速度最大。；；最大速度：穩(wěn)定時(shí)，速度最大，電流最小。發(fā)電式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：2、動(dòng)量關(guān)系：3、能量關(guān)系：4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：當(dāng)v=0時(shí)，。（2）最大速度：當(dāng)a=0時(shí)，三類(lèi)含容單棒模型4．如圖，兩根固定的平行豎直導(dǎo)軌上端連有一電容器，空間中存在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一根質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上由靜止開(kāi)始豎直下落，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。重力加速度為g，電容器電容為C，導(dǎo)軌間距為d，則導(dǎo)體棒下落的加速度大小為（）A．0 B．g C． D．5．如圖所示，水平面上有兩根平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，左端接有一電容器，導(dǎo)軌上擱置一金屬棒，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌所在平面.現(xiàn)讓金屬棒在水平恒力的作用下，由靜止向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于導(dǎo)軌，設(shè)某一時(shí)刻金屬棒中的電流為，受到的安培力為，瞬時(shí)速度為，電容器上所帶電荷量為.不計(jì)一切電阻和摩擦.下列圖像正確的是（

）A．B．C．D．6．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩平行且足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌水平固定放置，間距為L(zhǎng)，圖中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器的電容為C。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒垂直軌道靜止放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌、導(dǎo)線(xiàn)的電阻不計(jì)。將開(kāi)關(guān)S接a，電容器充電結(jié)束后，將開(kāi)關(guān)接b，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，電容器釋放的能量沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，設(shè)電容器放電有，不計(jì)電路中的電感及放電電流引起的磁場(chǎng)影響，則（）A．導(dǎo)體棒在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，加速度一直變大B．充滿(mǎn)電后電容器存儲(chǔ)的電能為C．電容器放電的D．電容器放電的【模型方法總結(jié)】模型規(guī)律放電式（先接1，后接2。導(dǎo)軌光滑）電容器充電量：放電結(jié)束時(shí)電量：電容器放電電量：動(dòng)量關(guān)系：；功能關(guān)系：無(wú)外力充電式（導(dǎo)軌光滑）達(dá)到最終速度時(shí)：電容器兩端電壓：（v為最終速度）電容器電量：動(dòng)量關(guān)系：；有外力充電式（導(dǎo)軌光滑）力學(xué)關(guān)系：電流大小：加速度大?。旱染嗍诫p棒模型7．如圖所示，在間距為l的兩根水平固定且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，靜止放置著兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的導(dǎo)體棒ab和cd，它們構(gòu)成矩形回路、cd與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌平面內(nèi)有豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)給cd一個(gè)水平向右的初速度v，則（）A．cd將向右做勻減速運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)b的最大速度為C．回路產(chǎn)生的焦耳熱最多為D．通過(guò)ab的電荷量最多為8．如圖，固定在水平面上的兩條足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線(xiàn)與導(dǎo)軌垂直，其中范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量，電阻的兩相同導(dǎo)體棒a與b相互靠近靜止在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)，某時(shí)刻給導(dǎo)體棒a施加水平向右的恒力的作用，導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場(chǎng)邊界時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)撤去a上的恒力F，同時(shí)將恒力F作用到導(dǎo)體棒b上，經(jīng)時(shí)間a、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)。導(dǎo)體棒a、b與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，則（）A．導(dǎo)體棒a距離磁場(chǎng)邊界的距離為B．導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為C．a(chǎn)、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)時(shí)導(dǎo)體棒a的速度為D．a(chǎn)、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)的距離為9．如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，長(zhǎng)度略大于d的兩導(dǎo)體棒M、N平行地放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的電阻均為R、質(zhì)量均為m，開(kāi)始兩導(dǎo)體棒靜止，現(xiàn)給導(dǎo)體棒M一個(gè)平行導(dǎo)軌向右的瞬時(shí)沖量I，整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，下列說(shuō)法正確的是A．回路中始終存在逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．棒N的最大加速度為C．回路中的最大電流為D．棒N獲得的最大速度為【模型方法總結(jié)】模型規(guī)律無(wú)外力等距式（導(dǎo)軌光滑）電流大?。悍€(wěn)定條件：兩棒達(dá)到共同速度動(dòng)量關(guān)系：能量關(guān)系：；有外力等距式（導(dǎo)軌光滑）電流大?。毫W(xué)關(guān)系：；。（任意時(shí)刻兩棒加速度）穩(wěn)定條件：當(dāng)a2＝a1時(shí)，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；兩棒勻加速。穩(wěn)定時(shí)的物理關(guān)系：；；；不等距式雙棒模型10．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)導(dǎo)軌間距是右側(cè)導(dǎo)軌間距的2倍。導(dǎo)軌處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量均為m的金屬棒ab和cd分別靜止在左、右兩側(cè)導(dǎo)軌上。現(xiàn)給ab棒一向右的初速度v0，當(dāng)ab棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌的瞬間，cd棒的速度大小為，最終兩金屬棒都在右側(cè)導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比為1：1B．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比為2：1C．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌瞬間的速度大小為D．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌瞬間的速度大小為11．如圖所示，間距分別為和的兩組平行光滑導(dǎo)軌、和、用導(dǎo)線(xiàn)連接，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為、單位長(zhǎng)度阻值為的兩相同導(dǎo)體棒和垂直導(dǎo)軌分別置于導(dǎo)軌、和、上，現(xiàn)導(dǎo)體棒以初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)線(xiàn)電阻，兩導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且導(dǎo)體棒始終在導(dǎo)軌、上運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小為B．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小為C．當(dāng)兩導(dǎo)體棒速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒的速度為D．當(dāng)兩導(dǎo)體棒速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒的速度為12．如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩棒電阻與棒長(zhǎng)成正比，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時(shí)AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時(shí)立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv2【模型方法總結(jié)】模型規(guī)律無(wú)外力不等距式（導(dǎo)軌光滑）動(dòng)量關(guān)系：；穩(wěn)定條件：最終速度：；能量關(guān)系：電量關(guān)系：有外力不等距式（導(dǎo)軌光滑）F為恒力，則：穩(wěn)定條件：，I恒定，兩棒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)常用關(guān)系：常用結(jié)果：此時(shí)回路中電流為：與兩棒電阻無(wú)關(guān) 高二物理下學(xué)期期中期末模型方法大單元綜合專(zhuān)練專(zhuān)題06電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的單棒和雙棒模型特訓(xùn)專(zhuān)題特訓(xùn)內(nèi)容專(zhuān)題1三類(lèi)常見(jiàn)單棒模型（1T—3T）專(zhuān)題2三類(lèi)含容單棒模型（4T—6T）專(zhuān)題3等距式雙棒模型（7T—9T）專(zhuān)題4不等距式雙棒模型（10T—12T）【典例專(zhuān)練】三類(lèi)常見(jiàn)單棒模型1．如圖所示，兩根電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，其間距，左端連接一個(gè)的定值電阻，整個(gè)導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。質(zhì)量、長(zhǎng)度、電阻的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒獲得大小、方向水平向右的初速度，下列說(shuō)法正確的是（）。A．回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間，R兩端電壓為C．當(dāng)導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)R的電荷量為D．整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的位移為【答案】ACD【詳解】A．由右手定則可得回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故A正確；B．導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為，R兩端電壓為C．取水平向右為正方向，由動(dòng)量定理可得則故C正確；D．整個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為解得位移為故D正確。故選ACD。2．水平固定放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，間距為，左端連接的電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，質(zhì)量為的金屬桿垂直靜放在導(dǎo)軌上，金屬桿處于導(dǎo)軌間部分的電阻為，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)，金屬桿由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做變加速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到最大速度，則下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬桿的最大速度等于 B．此過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電荷量為C．此過(guò)程中電源提供的電能為 D．此過(guò)程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為【答案】BD【詳解】A．金屬桿向右運(yùn)動(dòng)切割磁感應(yīng)線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)方向相反，隨著速度增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，回路中的總電動(dòng)勢(shì)減小，回路中的電流減小，金屬桿受到的安培力減小，金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)；金屬桿速度最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為，則有解得金屬桿的最大速度為故A錯(cuò)誤；B．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中，以向右為正方向，對(duì)金屬桿根據(jù)動(dòng)量定理，有又聯(lián)立解得此過(guò)程中通過(guò)金屬桿的電荷量為故B正確；C．此過(guò)程中電源提供的電能為故C錯(cuò)誤；D．金屬桿最后的動(dòng)能為根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為此過(guò)程中金屬桿產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選BD。3．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿沿框架（電阻不計(jì)）由靜止下滑，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，當(dāng)金屬桿由靜止下滑恰好達(dá)到最大速度時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則（）A．金屬桿下滑的最大速度B．在此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量為C．在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為D．此過(guò)程所用時(shí)間為【答案】ABD【詳解】A．金屬桿達(dá)到最大速度時(shí)，安培力和重力沿斜面的分力等大反向，即解得故A正確；B．流過(guò)電阻R的平均電流為所以流過(guò)電阻R的電量為故B正確；C．由能量守恒定律得在此過(guò)程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱為所以電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為故C錯(cuò)誤；D．導(dǎo)體棒在重力沿斜面的分力以及安培力作用下沿斜面運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量定理得整理得解得故D正確。故選ABD?！灸Ｐ头椒偨Y(jié)】模型規(guī)律阻尼式（導(dǎo)軌光滑）1、力學(xué)關(guān)系：；2、能量關(guān)系：3、動(dòng)量電量關(guān)系：；電動(dòng)式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：；2、動(dòng)量關(guān)系：3、能量關(guān)系：4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：v=0時(shí),E反=0,電流、加速度最大。；；最大速度：穩(wěn)定時(shí)，速度最大，電流最小。發(fā)電式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：2、動(dòng)量關(guān)系：3、能量關(guān)系：4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：當(dāng)v=0時(shí)，。（2）最大速度：當(dāng)a=0時(shí)，三類(lèi)含容單棒模型4．如圖，兩根固定的平行豎直導(dǎo)軌上端連有一電容器，空間中存在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一根質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上由靜止開(kāi)始豎直下落，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。重力加速度為g，電容器電容為C，導(dǎo)軌間距為d，則導(dǎo)體棒下落的加速度大小為（）A．0 B．g C． D．【答案】D【詳解】導(dǎo)體棒下落過(guò)程中，速度越來(lái)越大，由公式，可知導(dǎo)體棒切制割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越來(lái)越大，不斷地給電容器充電，形成充電電流，從而產(chǎn)生安培力，影響下落的加速度，由左手定則可判斷導(dǎo)體棒受到的安培力方向向上，大小為對(duì)于電容器有即對(duì)于導(dǎo)體棒，豎直方向上有聯(lián)立解得故選D。5．如圖所示，水平面上有兩根平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，左端接有一電容器，導(dǎo)軌上擱置一金屬棒，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌所在平面.現(xiàn)讓金屬棒在水平恒力的作用下，由靜止向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于導(dǎo)軌，設(shè)某一時(shí)刻金屬棒中的電流為，受到的安培力為，瞬時(shí)速度為，電容器上所帶電荷量為.不計(jì)一切電阻和摩擦.下列圖像正確的是（

）A．B．C．D．【答案】AD【詳解】根據(jù)電流的定義①，根據(jù)牛頓第二定律②，①代入②得，其中，聯(lián)立得，加速度是定值，所以導(dǎo)體棒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即為定值，A正確C錯(cuò)誤；因?yàn)?，所以恒定，B錯(cuò)誤；因?yàn)?，所以電荷量隨時(shí)間均勻增加，D正確．6．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩平行且足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌水平固定放置，間距為L(zhǎng)，圖中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器的電容為C。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒垂直軌道靜止放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌、導(dǎo)線(xiàn)的電阻不計(jì)。將開(kāi)關(guān)S接a，電容器充電結(jié)束后，將開(kāi)關(guān)接b，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，電容器釋放的能量沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，設(shè)電容器放電有，不計(jì)電路中的電感及放電電流引起的磁場(chǎng)影響，則（）A．導(dǎo)體棒在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，加速度一直變大B．充滿(mǎn)電后電容器存儲(chǔ)的電能為C．電容器放電的D．電容器放電的【答案】BD【詳解】A．開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)，由于電容器放電，導(dǎo)體棒在安培力作用下向右加速，導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大。回路的總電動(dòng)勢(shì)變小，電流變小，安培力變小，導(dǎo)體棒的加速度變小。當(dāng)與電容器的電壓U相等時(shí)，整個(gè)電路電流為零，導(dǎo)體棒勻速，導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B．電容器充電完畢時(shí)其電壓等于電動(dòng)勢(shì)E，電容器所帶的電荷量根據(jù)畫(huà)出圖象如圖所示：圖線(xiàn)與橫軸所圍面積表示電容器儲(chǔ)存的能量，有聯(lián)立可得充滿(mǎn)電后電容器存儲(chǔ)的電能選項(xiàng)B正確。D．設(shè)金屬導(dǎo)體棒獲得最大速度時(shí)，放電電流為零，此時(shí)設(shè)此過(guò)程電容器放電的電荷量為，則設(shè)此過(guò)程中的平均電流為，時(shí)間為t，根據(jù)動(dòng)量定理有其中有導(dǎo)體棒獲得最大速度時(shí)，電容器儲(chǔ)存的能量為導(dǎo)體棒由靜止到獲得最大速度的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律有聯(lián)立可得故選項(xiàng)D正確。故選BD?！灸Ｐ头椒偨Y(jié)】模型規(guī)律放電式（先接1，后接2。導(dǎo)軌光滑）電容器充電量：放電結(jié)束時(shí)電量：電容器放電電量：動(dòng)量關(guān)系：；功能關(guān)系：無(wú)外力充電式（導(dǎo)軌光滑）達(dá)到最終速度時(shí)：電容器兩端電壓：（v為最終速度）電容器電量：動(dòng)量關(guān)系：；有外力充電式（導(dǎo)軌光滑）力學(xué)關(guān)系：電流大?。杭铀俣却笮。旱染嗍诫p棒模型7．如圖所示，在間距為l的兩根水平固定且足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌上，靜止放置著兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的導(dǎo)體棒ab和cd，它們構(gòu)成矩形回路、cd與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌平面內(nèi)有豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)給cd一個(gè)水平向右的初速度v，則（）A．cd將向右做勻減速運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)b的最大速度為C．回路產(chǎn)生的焦耳熱最多為D．通過(guò)ab的電荷量最多為【答案】BC【詳解】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，只有在兩棒速度不相等時(shí)回路中才有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使兩個(gè)棒都產(chǎn)生加速度，然后受到安培力發(fā)生變化，而有效電動(dòng)勢(shì)()逐漸減小，感應(yīng)電流減小、安培力減小、加速度減小，所以cd做加速度減小的變減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，ab做加速度減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)兩棒速度相等后，穿過(guò)回路的磁通量不變，回路中將不再有感應(yīng)電流，ab、cd最終具有相同的速度，選向右的方向?yàn)檎蓜?dòng)量守恒定律應(yīng)有mv=（m+m）v1解得即ab的最大速度為，故B正確；C．根據(jù)能量守恒定律，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為故回路產(chǎn)生的焦耳熱最多為，故C正確；D．對(duì)ab棒由動(dòng)量定理則通過(guò)ab的電荷量最多為故D錯(cuò)誤；故選BC。8．如圖，固定在水平面上的兩條足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線(xiàn)與導(dǎo)軌垂直，其中范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量，電阻的兩相同導(dǎo)體棒a與b相互靠近靜止在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)，某時(shí)刻給導(dǎo)體棒a施加水平向右的恒力的作用，導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場(chǎng)邊界時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)撤去a上的恒力F，同時(shí)將恒力F作用到導(dǎo)體棒b上，經(jīng)時(shí)間a、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)。導(dǎo)體棒a、b與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，則（）A．導(dǎo)體棒a距離磁場(chǎng)邊界的距離為B．導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為C．a(chǎn)、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)時(shí)導(dǎo)體棒a的速度為D．a(chǎn)、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)的距離為【答案】BD【詳解】AB．由導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)可知導(dǎo)體棒在恒力作用下進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程有解得；故A錯(cuò)誤，B正確；C．時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒b運(yùn)動(dòng)的位移為未進(jìn)入磁場(chǎng)，此時(shí)刻導(dǎo)體棒b速度為，a、b兩導(dǎo)體棒相距最遠(yuǎn)時(shí)故C錯(cuò)誤；D．對(duì)導(dǎo)體棒a運(yùn)用動(dòng)量定理其中解得，速度相等時(shí)導(dǎo)體棒a的位移最遠(yuǎn)距離故D正確。故選BD。9．如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，長(zhǎng)度略大于d的兩導(dǎo)體棒M、N平行地放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的電阻均為R、質(zhì)量均為m，開(kāi)始兩導(dǎo)體棒靜止，現(xiàn)給導(dǎo)體棒M一個(gè)平行導(dǎo)軌向右的瞬時(shí)沖量I，整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，下列說(shuō)法正確的是A．回路中始終存在逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．棒N的最大加速度為C．回路中的最大電流為D．棒N獲得的最大速度為【答案】B【詳解】A．開(kāi)始時(shí)，回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，隨著電流的產(chǎn)生，M受向左的安培力做減速運(yùn)動(dòng)，N受到向右的安培力做加速運(yùn)動(dòng)，直到兩者共速時(shí)回路中感應(yīng)電流為零，安培力為零，兩者做勻速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．在開(kāi)始時(shí)電路中的感應(yīng)電流最大，棒N所受安培力最大，加速度最大，則I=mv0；Em=Bdv0；；F安=BImd=mam解得；選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)兩桿共速時(shí)N桿速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得I=2mv解得選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B?！灸Ｐ头椒偨Y(jié)】模型規(guī)律無(wú)外力等距式（導(dǎo)軌光滑）電流大?。悍€(wěn)定條件：兩棒達(dá)到共同速度動(dòng)量關(guān)系：能量關(guān)系：；有外力等距式（導(dǎo)軌光滑）電流大?。毫W(xué)關(guān)系：；。（任意時(shí)刻兩棒加速度）穩(wěn)定條件：當(dāng)a2＝a1時(shí)，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；兩棒勻加速。穩(wěn)定時(shí)的物理關(guān)系：；；；不等距式雙棒模型10．如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)導(dǎo)軌間距是右側(cè)導(dǎo)軌間距的2倍。導(dǎo)軌處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量均為m的金屬棒ab和cd分別靜止在左、右兩側(cè)導(dǎo)軌上?，F(xiàn)給ab棒一向右的初速度v0，當(dāng)ab棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌的瞬間，cd棒的速度大小為，最終兩金屬棒都在右側(cè)導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比為1：1B．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比為2：1C．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌瞬間的速度大小為D．a(chǎn)b棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌瞬間的速度大小為【答案】BD【詳解】AB．設(shè)右側(cè)導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，則左側(cè)導(dǎo)軌間距為2L，兩金屬棒與導(dǎo)軌組成閉合電路，流過(guò)兩金屬棒的電流I大小相等，ab棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比為，A錯(cuò)誤，B正確；CD．以向右為正方向，從ab棒開(kāi)始滑動(dòng)到ab棒滑上右側(cè)導(dǎo)軌瞬間過(guò)程，對(duì)ab棒，由動(dòng)量定理得對(duì)cd棒有聯(lián)立解得，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．如圖所示，間距分別為和的兩組平行光滑導(dǎo)軌、和、用導(dǎo)線(xiàn)連接，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為、單位長(zhǎng)度阻值為的兩相同導(dǎo)體棒和垂直導(dǎo)軌分別置于導(dǎo)軌、和、上，現(xiàn)導(dǎo)體棒以初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)線(xiàn)電阻，兩導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且導(dǎo)體棒始終在導(dǎo)軌、上運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小為B．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小為C．當(dāng)兩導(dǎo)體棒速