《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题65 电磁感应中的双棒问题（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题 65 电磁感应中的双棒问题
导练目标 导练内容
目标 1无外力等距式双棒问题
目标 2有外力等距式双棒问题
目标 3无外力不等距式双棒问题
目标 4有外力不等距式双棒问题
【知识导学与典例导练】
模型 规律
无外力等距式（导轨光
滑）
1、电流大小：
2、稳定条件：两棒达到共同速度
3、动量关系：
4、能量关系： ；
有外力等距式（导轨光
滑）
1、电流大小：
2、力学关系： ； 。（任意时刻两棒加速度）
3、稳定条件：当a2＝a1时，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；两棒匀加速。
4、稳定时的物理关系：
； ； ；
无外力不等距式
（导轨光滑）
1、动量关系： ；
2、稳定条件：
3、最终速度： ；
4、能量关系：
5、电量关系：
有外力不等距式
（导轨光滑）
F 为恒力，则：
1、稳定条件： ，I恒定，两棒做匀加速直线运动
2、常用关系：
3、常用结果：
此时回路中电流为： 与两棒电阻无关
一、无外力等距式双棒问题
【例 1】如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为 l，电阻不计。整个装置处于两
个磁感应强度大小均为 B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线，质量均为 m的两根相同
导体棒 MN、PQ 静置于图示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。现使 MN 棒获得一个大小为
v0、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中（　　）
A．两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反
B．两棒最终的速度大小均为
C．MN 棒产生的焦耳热为
D．通过 PQ 棒某一横截面的电荷量为
【答案】D
【详解】A．根据右手定则知，回路中产生沿 NMPQN 方向的感应电流，根据左手定则可知，MN 棒受到的
安培力水平向右，PQ 棒受到的安培力也水平向右，且两棒受到的安培力大小相等，则两棒受到的安培力
冲量大小相等，方向相同，选项 A错误；
B．当两棒产生的感应电动势大小相等，相互抵消，回路中感应电流为零时，两棒均做匀速运动，达到稳
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