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（解析版）

3.0 envi 2025-03-19 19 4 267.46KB 7 页 3知币
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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
I
、切割速度
v
,“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
【答案】BC
【解析】A．第 1根棒在穿越磁场的过程中，第 2棒还没有释放，没有组成闭合回路，无感应电流，棒不
受安培力作用，棒在磁场中做匀速运动，此时棒产生的感应电动势为
E=BLv
速度 v不变，E不变，A错误；
B．第 3根棒刚进入磁场时则有
棒产生的感应电动势为
E=BLv=BL
此时第 1、2根棒并联，电阻为 ，第 3根棒等效于电源，电路中总电阻为
R
＇
=R+ =
电路中电流为
由牛顿第二定律可得
解得
B正确；
C．第 n根棒刚进入磁场时，前 根棒并联电阻为
电路总电阻为
电路总电流
第一根棒中电流
解得
第1根棒 热功率为
C正确；
D．第 n根棒与第 根棒在磁场中运动的时，有
解得
的
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