02电磁感应中的动力学问题-备战2022年高考物理电磁感应压轴综合题详解（原卷版）

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电磁感应中的动力学问题

知识要点

电磁感应中动力学问题的分析思路

抓住力学对象和电学对象间的桥梁——感应电流

、切割速度

,“四步法”分析电磁感应中的动力学

问题。

难题解析

1.[2022 届四川遂宁市二检] 如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在 CD 处相切构成，导

轨的间距为 L，区域 CDEF 内存在方向竖直向下、磁感应强度为 B的匀强磁场。现将多根长度也为 L的相

同导体棒依次从弧形轨道上高为 h的PQ 处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒

时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为 m，电阻均为 R，重力加速度大小为 g，

且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　）

A. 第 1根棒在穿越磁场的过程中，棒两端的电压逐渐减小

B. 第 3根棒刚进入磁场时的加速度大小为

C. 第 n根棒刚进入磁场时，第 1根棒的热功率为

D. 第 n根棒与第根棒在磁场中运动的时间相等

2. [2022 届安徽省示范高中皖北协作区 3月联考]中国工程院院士、海军工程大学教授——马伟明是我国“国

宝级”专家，他带领的科研团队仅用几年时间，在电磁发射技术上取得集群式突破，全面推动了我国武器

发展从化学能到电磁能的发射革命。电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁

场中的两条平行导轨（导轨与水平方向成 α角）上，若给导轨通以很大的恒定电流 I，使炮弹作为一个载

流导体在磁场的作用下，由静止沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去。已知匀强磁场的磁感应强度为

B，方向垂直两平行导轨向上。两导轨间的距离为 L，磁场中导轨的长度为 S，炮弹的质量为 m，炮弹和导

轨间摩擦力恒为 f，当地重力加速度为 g。求：

（1）炮弹在导轨上运动时加速度大小；

（2）炮弹在导轨末端发射出去时速度大小。

3.[2022 北京丰台区一模] 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接

的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导体棒 MN 放在导轨上，

其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用

下，导体棒由静止开始沿导轨向右以的加速度匀加速运动，已知导体棒的质量。求：

（1）速度时，导体棒 MN 中感应电流 I的大小和方向；

（2）请推导拉力F随时间 t变化的关系式；

（3）若在时撤掉拉力，求从撤掉拉力到导体棒停止运动的过程中，导体棒克服安培力所做的功 W。

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