高考物理二轮复习专题思维进阶五电磁感应中动力学、能量和动量的综合 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
思维进阶五　电磁感应中动力学、能量和动量
的综合
考情分析 2025·重庆卷·T10、2025·广西卷·T7、2025·浙江1月·T19、2025·浙江6月·T21、2025·山东卷·T18、2025·云南卷·T15、2025·安徽卷·T15、2025·河北卷·T15、2025·湖南卷·T9、2025·陕晋青宁卷·T7、2025·黑吉辽内蒙古卷·T14
模型特征 “杆+导轨”模型情景复杂、形式多变,在受力、运动、能量及
动量等方面相互联系、相互影响
方法规律 方法:假设法、整体法、隔离法、分段法、图像法
规律:牛顿第二定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定
律、动量定理及动量守恒定律
经典
模型
【典题 例析】
命题角度1　电磁感应中的动力学问题
[典例1](2025·山东高考)如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为α,二者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域Ⅰ、Ⅱ,区域Ⅰ
( 2L≤x< L)内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场[1];区域Ⅱ(x≥0)内充满方向垂直轨道平面向上的磁场,磁感应强度大小B1=k1t+k2x,k1和k2均为大于零的常量,该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成[2]。
将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感。
【题眼破译】
[1]区域Ⅰ中的磁场方向与金属框的速度方向不垂直。
[2]金属框在区域Ⅱ中运动时,ef边和pq边所在处的磁感应强度大小不同,两边所受安培力的大小不同。
[3]金属框从开始进入到完全离开区域Ⅰ的过程中,金属框只有一条边切割磁感线,切割磁感线的这条边相当于电源。
√
【思路导引】
命题角度3　电磁感应中的动量问题
[典例3](2025·海南高考)间距为L的金属导轨倾斜部分光滑,水平部分粗糙且平滑相接,导轨上方接有电源和开关,倾斜导轨与水平面夹角θ=30°,且处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小均为B,两相同导体棒ab、cd与水平导轨的动摩擦因数μ=0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两棒质量均为m,接入电路中的电阻均为R,cd棒仅在水平导轨上运动,两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,且不互相碰撞,忽略金属导轨的电阻,重力加速度大小为g。