電磁感應(yīng)的綜合問題(學(xué)生版)

專題十五電磁感應(yīng)的綜合問題考點一電磁感應(yīng)中的電路問題1.電磁感應(yīng)中的電源(1)做切割磁感線運動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源。電動勢：E＝Blv或E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，這部分電路的阻值為電源內(nèi)阻。(2)用右手定則或楞次定律與安培定則結(jié)合判斷，感應(yīng)電流流出的一端為電源正極。2.分析電磁感應(yīng)電路問題的一般步驟3.電磁感應(yīng)中電路知識的關(guān)系圖(多選)如圖所示，由某種粗細(xì)均勻的金屬條制成的矩形線框abcd固定在紙面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里。一導(dǎo)體棒PQ放在線框上，在水平拉力F作用下沿平行ab的方向勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中()A.通過PQ的電流先增大后減小B.PQ兩端電壓先增大后減小C.拉力F的功率先減小后增大D.通過ad的電流先增大后減小如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為eq\f(R,2)的導(dǎo)體棒AB，導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時A、B兩端的電壓大小為()A.eq\f(Bav,3) B.eq\f(Bav,6) C.eq\f(2Bav,3) D.Bav(2020·天津等級考)如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R＝0.1Ω，邊長l＝0.2m。求：(1)在t＝0到t＝0.1s時間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動勢E；(2)t＝0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；(3)在t＝0到t＝0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P。“三步走”分析電路為主的電磁感應(yīng)問題電磁感應(yīng)中電路問題的誤區(qū)(1)不能正確根據(jù)感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流的方向分析外電路中電勢的高低。因產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分電路相當(dāng)于電源，故該部分電路中的電流從低電勢處流向高電勢處，而外電路中電流的方向是從高電勢處到低電勢處。(2)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時，沒有考慮到電源的內(nèi)阻對電路的影響。(3)對連接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，例如并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)是路端電壓，而不是等效電源的電動勢。(多選)如圖所示，豎直平面內(nèi)可繞O點轉(zhuǎn)動的光滑導(dǎo)軌OM、ON(導(dǎo)軌的電阻不計)處在方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)中，粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。第一次將導(dǎo)體棒以恒定的加速度從O處由靜止向右拉，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌ON垂直，當(dāng)導(dǎo)體棒到達(dá)虛線位置時，通過回路的電流為I1，a、b兩端的電勢差為U1；第二次將OM繞O點順時針轉(zhuǎn)動一小角度，將導(dǎo)體棒以相同的加速度從O處由靜止向右拉，當(dāng)導(dǎo)體棒到達(dá)同一虛線位置時，通過回路的電流為I2，a、c兩端的電勢差為U2。下列說法正確的是()A.I1＝I2 B.I1＞I2 C.U1＝U2 D.U1＜U22.(2021·高考遼寧卷，T9)(多選)如圖(a)所示，兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強(qiáng)磁場，時磁場方向垂直紙面向里。在到的時間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處；時，釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，則()A.在時，金屬棒受到安培力的大小為B.在時，金屬棒中電流的大小為C.在時，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在時，金屬棒中電流的方向向右3.(2020·全國卷Ⅲ)如圖，一邊長為l0的正方形金屬框abcd固定在水平面內(nèi)，空間存在方向垂直于水平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。一長度大于eq\r(2)l0的均勻異體棒以速率v自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導(dǎo)體棒始終與ac垂直且中點位于ac上，導(dǎo)體棒與金屬框接觸良好。已知導(dǎo)體棒單位長度的電阻為r，金屬框電阻可忽略。將導(dǎo)體棒與a點之間的距離記為x，求導(dǎo)體棒所受安培力的大小隨x(0≤x≤eq\r(2)l0)變化的關(guān)系式?？键c二電磁感應(yīng)中的圖像問題1.題型簡述借助圖像考查電磁感應(yīng)的規(guī)律，一直是高考的熱點，此類題目一般分為三類：(1)根據(jù)給定的電磁感應(yīng)過程判斷、選擇有關(guān)圖像。(2)根據(jù)給定的圖像分析電磁感應(yīng)過程，定性或定量求解有關(guān)問題。(3)電磁感應(yīng)中圖像的轉(zhuǎn)化——根據(jù)給定的圖像分析、判斷其他圖像。2.電磁感應(yīng)圖像問題的常見種類及分析方法3.解題關(guān)鍵弄清初始條件、正負(fù)方向的對應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場的轉(zhuǎn)折點等是解決此類問題的關(guān)鍵。4.解答選擇類圖像問題的常用方法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯誤的選項。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖像進(jìn)行分析和判斷。(多選)(2022·河北高考)如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，一根導(dǎo)軌位于x軸上，另一根由ab、bc、cd三段直導(dǎo)軌組成，其中bc段與x軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻R。導(dǎo)軌上一金屬棒MN沿x軸正向以速度v0保持勻速運動，t＝0時刻通過坐標(biāo)原點O，金屬棒始終與x軸垂直。設(shè)運動過程中通過電阻的電流強(qiáng)度為i，金屬棒受到安培力的大小為F，金屬棒克服安培力做功的功率為P，電阻兩端的電壓為U，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是()(2020·山東等級考)(多選)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場，圖中虛線方格為等大正方形。一位于Oxy平面內(nèi)的剛性導(dǎo)體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運動(不發(fā)生轉(zhuǎn)動)。從圖示位置開始計時，4s末bc邊剛好進(jìn)入磁場。在此過程中，導(dǎo)體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為I，ab邊所受安培力的大小為Fab，二者與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是()(2020·浙江7月選考)如圖1所示，在絕緣光滑水平桌面上，以O(shè)為原點、水平向右為正方向建立x軸，在區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。桌面上有一邊長L＝0.5m、電阻R＝0.25Ω的正方形線框abcd，當(dāng)平行于磁場邊界的cd邊進(jìn)入磁場時，在沿x方向的外力F作用下以v＝1.0m/s的速度做勻速運動，直到ab邊進(jìn)入磁場時撤去外力。若以cd邊進(jìn)入磁場時作為計時起點，在內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時間t的關(guān)系如圖2所示，在0≤t≤1.3s內(nèi)線框始終做勻速運動。(1)求外力F的大小；(2)在內(nèi)存在連續(xù)變化的磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時間t的關(guān)系；(3)求在內(nèi)流過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。1.兩類題型(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出正確的圖像。(2)由給定的圖像分析電磁感應(yīng)過程，定性或定量求解相應(yīng)的物理量或推斷出其他圖像。常見的圖像有Bt圖、Φt圖、Et圖、it圖、vt圖及Ft圖等。2.解題關(guān)鍵弄清初始條件、正負(fù)方向的對應(yīng)變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場的轉(zhuǎn)折點等是解決此類問題的關(guān)鍵。2.解題步驟(1)明確圖像的種類，即是Bt圖還是Φt圖，或者Et圖、It圖等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向的對應(yīng)關(guān)系。(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運動定律等知識寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。(6)畫圖像或判斷圖像。(多選)如圖甲所示，三角形線圈abc水平放置，在線圈所處區(qū)域存在一變化的磁場，其變化規(guī)律如圖乙所示。線圈在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，規(guī)定垂直于線圈平面向下的磁場方向為正方向，垂直ab邊斜向下的受力方向為正方向，線圈中感應(yīng)電流沿abca方向為正，則線圈內(nèi)電流及ab邊所受安培力隨時間變化規(guī)律是()如圖所示，將一均勻?qū)Ь€圍成一圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OMN，圓弧MN的圓心為O點，將O點置于直角坐標(biāo)系的原點，其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，第三象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。t＝0時刻，讓導(dǎo)線框從圖示位置開始以O(shè)點為圓心沿逆時針方向做勻速圓周運動，規(guī)定電流方向ONM為正，在下面四幅圖中能夠正確表示電流i與時間t關(guān)系的是()(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖甲中虛線MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ，橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t＝0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。則在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)()A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為eq\f(B0rS,4t0ρ)D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為eq\f(B0πr2,4t0)考點三電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1.兩種狀態(tài)及處理方法狀態(tài)特征處理方法平衡態(tài)加速度為零根據(jù)平衡條件列式分析非平衡態(tài)加速度不為零根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運動學(xué)公式進(jìn)行分析2.抓住力學(xué)對象和電學(xué)對象間的橋梁——感應(yīng)電流I、切割速度v，“四步法”分析電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題小明同學(xué)設(shè)計了一個“電磁天平”，如圖甲所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡。線圈的水平邊長L＝0.1m，豎直邊長H＝0.3m，匝數(shù)為N1。線圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝1.0T，方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在0～2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤放上待測物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使得天平平衡，測出電流即可測得物體的質(zhì)量。(重力加速度g取10m/s2)(1)為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg，線圈的匝數(shù)N1至少為多少？(2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選N2＝100匝、形狀相同的線圈，總電阻R＝10Ω，不接外電流，兩臂平衡，如圖乙所示，保持B0不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間均勻變大，磁場區(qū)域?qū)挾萪＝0.1m。當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時，天平平衡，求此時磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。(多選)(2021·山東等級考)如圖所示，電阻不計的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場方向均垂直斜面向上，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強(qiáng)磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中a處由靜止釋放，進(jìn)入Ⅱ區(qū)后，經(jīng)b下行至c處反向上行。運動過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過程中，以下敘述正確的是()A.金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度B.金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)D.金屬棒能回到無磁場區(qū)，但不能回到a處電磁感應(yīng)中的動力學(xué)臨界問題的分析思路(1)解決這類問題的關(guān)鍵是通過受力情況和運動狀態(tài)的分析，尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值或最小值的條件。(2)基本思路是：導(dǎo)體受外力運動eq\o(→,\s\up7(E＝Blv),\s\do5())感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力→合外力變化eq\o(→,\s\up7(F合＝ma))加速度變化→速度變化→臨界狀態(tài)→列式求解。1.(2023·山東日照市第一次模擬)兩根質(zhì)量均為m的光滑金屬棒a、b垂直放置在如圖所示的足夠長的水平導(dǎo)軌上，兩金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌左邊間距是右邊間距的2倍，兩導(dǎo)軌所在的區(qū)域處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。一根不可伸長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線一端系在金屬棒b的中點，另一端繞過輕小光滑定滑輪與質(zhì)量也為m的重物c相連，線的水平部分與導(dǎo)軌平行且足夠長，c離地面足夠高，重力加速度為g。由靜止釋放重物c后，兩金屬棒始終處在各自的導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌運動，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，細(xì)線中的拉力大小為(導(dǎo)軌電阻忽略不計)()A.mgB.mgC.mg D.mg2.(2022·湖北高考)如圖所示，高度足夠的勻強(qiáng)磁場區(qū)域下邊界水平、左右邊界豎直，磁場方向垂直于紙面向里。正方形單匝線框abcd的邊長L＝0.2m、回路電阻R＝1.6×10－3Ω、質(zhì)量m＝0.2kg。線框平面與磁場方向垂直，線框的ad邊與磁場左邊界平齊，ab邊與磁場下邊界的距離也為L?，F(xiàn)對線框施加與水平向右方向成θ＝45°角、大小為4eq\r(2)N的恒力F，使其在圖示豎直平面內(nèi)由靜止開始運動。從ab邊進(jìn)入磁場開始，在豎直方向線框做勻速運動；dc邊進(jìn)入磁場時，bc邊恰好到達(dá)磁場右邊界。重力加速度大小取g＝10m/s2，求：(1)ab邊進(jìn)入磁場前，線框在水平方向和豎直方向的加速度大小；(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和線框進(jìn)入磁場的整個過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱；(3)磁場區(qū)域的水平寬度?？键c四電磁感應(yīng)中的能量問題1.電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化2.求解焦耳熱Q的三種方法(2021·北京高考)如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，水平U形導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動，最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中()A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為a→bC.電阻R消耗的總電能為D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于mv02(多選)(2021·湖南高考)兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為L，通過長為L的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊H處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平，高度為L，左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B使其勻速通過磁場，不計空氣阻力。下列說法正確的是()A.B與v0無關(guān)，與成反比B.通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變C.通過磁場的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等D.調(diào)節(jié)H、v0和B，只要組合體仍能勻速通過磁場，則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變(2021·天津卷，11)如圖6所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L＝1m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成θ＝30°角，N、Q兩端接有R＝1Ω的電阻。一金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，ab兩端與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知ab的質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T。ab在平行于導(dǎo)軌向上的拉力作用下，以初速度v1＝0.5m/s沿導(dǎo)軌向上開始運動，可達(dá)到最大速度v＝2m/s。運動過程中拉力的功率恒定不變，重力加速度g＝10m/s2。圖6(1)求拉力的功率P；(2)ab開始運動后，經(jīng)t＝0.09s速度達(dá)到v2＝1.5m/s，此過程中ab克服安培力做功W＝0.06J，求該過程中ab沿導(dǎo)軌的位移大小x。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的計算(1)回路中電流穩(wěn)定時可利用電路知識，由W＝UIt，Q＝I2Rt直接計算。(2)若電流變化則利用功能關(guān)系、能量守恒定律解決。1.(多選)如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，兩部分平滑連接，平直部分右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中()A.流過金屬棒的最大電流為eq\f(Bd\r(2gh),2R)B.通過金屬棒的電荷量為eq\f(BdL,2R)C.克服安培力所做的功為mghD.金屬棒內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為mg(h－μd)2.(2023·陜西漢中市第一次檢測)如圖甲所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN和PQ平行，間距L＝1.0m，與水平面之間的夾角α＝37°，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R＝1.6Ω的電阻，質(zhì)量m＝0.5kg、電阻r＝0.4Ω的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，現(xiàn)用和導(dǎo)軌平行的恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，使其由靜止開始運動，當(dāng)金屬棒上滑的位移s＝3.8m時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對應(yīng)過程的v－t圖像如圖乙所示。g取10m/s2，導(dǎo)軌足夠長，sin37°＝，cos37°＝。(1)判斷運動過程中a、b哪端電勢高，并計算恒力F的大小。(2)從金屬桿開始運動到剛達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求此過程金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。(3)由圖中信息計算第1s內(nèi)金屬桿滑過的位移。3.(2021·天津市等級考模擬)如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場，磁場方向水平向里，磁場高度為h。豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框，線框的質(zhì)量為m，底邊水平，其上下邊長之比為，高為2h?，F(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方H高處由靜止自由下落，當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場時加速度恰好為0，在DC邊剛要進(jìn)入磁場前的一段時間內(nèi)，線框做勻速運動，重力加速度為g，求：(1)AB邊剛進(jìn)入磁場時的速度v1的大?。?2)在DC邊剛要進(jìn)入磁場前，線框做勻速運動的速度v2的大?。?3)從線框開始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q?？键c五動量觀點在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用1.導(dǎo)體棒在磁場中做非勻變速運動的問題中，應(yīng)用動量定理可以解決牛頓運動定律不易解答的問題。2.在相互平行的光滑水平軌道間的雙導(dǎo)體棒做切割磁感線運動時，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動量守恒，解決此類問題應(yīng)用動量守恒定律解答往往比較便捷。(多選)(2021·河北省選擇考模擬)如圖1所示，間距為1m的足夠長平行導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左端接阻值為2Ω的電阻。導(dǎo)軌之間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T。一質(zhì)量為1kg的金屬桿從左側(cè)水平向右以2m/s的速度進(jìn)入磁場，在水平外力控制下做勻減速運動，1s后速度剛好減為零。桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，忽略桿與導(dǎo)軌的電阻，重力加速度g取10m/s2。桿從進(jìn)入磁場到靜止過程中，下列說法正確的是()圖1A.通過電阻的電荷量為0.5CB.整個過程中安培力做功為－1JC.整個過程中水平外力做功為零D.水平外力對金屬桿的沖量大小為0.5N·s(2023高考·海南卷）如圖所示，U形金屬桿上邊長為，質(zhì)量為，下端插入導(dǎo)電液體中，導(dǎo)電液體連接電源，金屬桿所在空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。(1)若插入導(dǎo)電液體部分深，閉合電鍵后，金屬桿飛起后，其下端離液面高度，設(shè)桿中電流不變，求金屬桿離開液面時的速度大小和金屬桿中的電流有多大；(2)若金屬桿下端剛與導(dǎo)電液體接觸，改變電動勢的大小，通電后