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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型57 电磁感应中的单棒切割模型
最新高考题
1. （2023高考海南卷）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈
abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（
）
A. 线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B. 汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd
C. 汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D. 汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
2．（2023年6月高考浙江选考科目）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，
通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为 L。细杆
通过开关S可与直流电源E 或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖
0
直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其它电阻。开关 S接1，当导体棒静止时，
细杆与竖直方向的夹角固定点 ；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动
的过程中（ ）A．电源电动势
B．棒消耗的焦耳热
C．从左向右运动时，最大摆角小于
D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等
3. （2023高考山东高中学业水平等级考试）足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，
宽为 ，电阻不计。质量为 、长为 、电阻为 的导体棒MN放置在导轨上，与
导轨形成矩形回路并始终接触良好，I和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强
度分别为 和 ，其中 ，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨
CD段中点与质量为 的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻
MN、CD同时分别进入磁场区域I和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行。MN
的速度 ，CD的速度为 且 ，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加
速度大小取 ，下列说法正确的是（ ）A. 的方向向上 B. 的方向向下
C. D.
4．（2022重庆高考）如图1所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接
一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直
于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加
速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图 2所示。其中，第一次对应直线①，
初始拉力大小为 ，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线②，初始拉力大
小为 ，两直线交点的纵坐标为 。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比
为k、电阻的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n，则k、m、n可能
为（ ）
A． B．
． D．
C
最新模拟题1. (2024长春重点高中质检) 如图甲所示，左侧接有定值电阻R＝2Ω的水平粗糙导轨处于
垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T，导轨间距L＝1m．一质量m＝2kg，阻值
r＝2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v
－x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.2，则从起点发生x＝1m位移的
过程中(g＝10 m/s2)( )
A. 金属棒克服安培力做的功W＝0.25 J
1
B. 金属棒克服摩擦力做的功W＝5 J
2
C. 整个系统产生的总热量Q＝4.25 J
D. 拉力做的功W＝9.25 J
2. （2023山东烟台三模）. 如图所示，金属导轨abcd与水平面成 角固定，导轨各相邻段
互相垂直，导轨顶端接有阻值为R的定值电阻。已知窄轨间距为 ，窄轨长S，宽轨间距
为L，宽轨长3S，在导轨所在的平面内有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感强度大小
为B。现有一根长度等于L，电阻也为R、质量为m的金属棒从窄轨顶端由静止释放，已知
金属棒刚到达窄轨底部瞬间的加速度大小为 ，并且在到达宽轨底部之前已经做匀
速直线运动，重力加速度为g，不计一切摩擦，金属棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不
计。则下列说法中正确的是（ ）A. 金属棒在窄轨和宽轨上运动时的最大速度之比为
B. 金属棒刚进入宽轨时的瞬时加速度大小为
C. 在窄轨和宽轨上两个运动的过程中，金属棒中产生的焦耳热相等
D. 金属棒从窄轨顶端运动到宽轨底部的整个过程中通过电阻R的电荷量为
3.（2023湖北高考冲刺模拟） 如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌
面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、长度为L、阻
值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整
个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。磁感应强度为B。开始时，电容器所带的电荷量
为Q，合上开关S后，（ ）
A. 导体棒MN受到的安培力的最大值为
B. 导体棒MN向右先加速、后匀速运动
C. 导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大
D. 电阻R上产生的焦耳热等于导体棒MN上产生的焦耳热
4. （2023长沙二模）如图，两根相同“ ”形等高光滑金属导轨竖直放置，顶端水平，间距为 ，中间跨接一电容为C不带电的电容器，初态开关 为断开状态， 棒水平静止
于顶端， 棒被水平锁定在电容器的下方，两棒与导轨接触良好，都处在磁感应强度大小
为 方向相反的有界匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线（磁场末画出，其方向均垂直纸
面），b棒初始位置离导轨末端高度为 ，现解除锁定让 棒由静止下落，刚脱离轨道末
端瞬间立即闭合开关 ，再经时间 秒后 棒跳离导轨顶端，上升最大高度为 ，已知两
棒质量均为 ，重力加速度为 ，不计一切摩擦阻力及电阻，则（ ）
A. 如果 足够大，解除锁定后 棒将在导轨后段做匀速运动
B. b棒离开导轨时速度大小为
.
C 跳离过程中电容器两端电压变化
D. 跳离后电容器所带电量可能为零
5. （2023广东汕头育能实验中学质检）如图，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放
置，间距为 ，一端通过导线与阻值为 的电阻连接；导轨上放一质量为
的金属杆（如图甲），金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下。用
与导轨平行的拉力 作用在金属杆上，使杆运动，当改变拉力的大小时，相对应稳定时的速度 也会变化，已知 和 的关系如图乙。（重力加速度取 ）则（ ）
A. 金属杆受到的拉力与速度成正比
B. 该磁场磁感应强度B为0.25T
C. 图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小
D. 导轨与金属杆之间的动摩擦因数为
6. （2023江西上饶二模）如图所示，相距为d的两根足够长平行光滑直导轨放置在绝缘水
平面上，导轨左侧与阻值为R的电阻相连，虚线右侧导轨处于方向竖直向下、磁感应强度
大小为B的匀强磁场中。一质量为m、单位长度电阻为R、长度略大于d的粗细均匀导体
棒垂直于导轨放置在虚线左侧，导体棒到虚线的距离为L。某时刻给导体棒一沿导轨向右
的水平恒力F，不计导轨电阻。若导体棒刚进入磁场时撤去水平恒力，导体棒在运动过程
中始终与导轨垂直且接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为
B. 导体棒刚进入磁场时，电阻R两端的电压大小为
C. 从刚撤去水平恒力至导体棒停下，通过导体棒的总电荷量为D. 进入磁场后，导体棒产生的热量为
7. （2023辽宁省辽西联考）如图，光滑平行导轨MN和PQ固定在同一水平面内，两导轨
间距为L，MP间接有阻值为 的定值电阻。两导轨间有一边长为 的正方形区域abcd，
该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，ad平行MN。一粗细均匀、质量
为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，金属杆接入两导轨间的电阻为R。现用一恒
力F平行MN向右拉杆，已知杆出磁场前已开始做匀速运动，不计导轨及其他电阻，忽略
空气阻力，则（ ）
A. 金属杆匀速运动时的速率为
B. 出磁场时，dc间金属杆两端 的电势差
C. 从b到c的过程中，金属杆产生的电热为
D. 从b到c的过程中，通过定值电阻的电荷量为
8. （2023年7月安徽蚌埠期末） 如图所示，磁场方向垂直纸面向里，金属导轨EF、CD
在竖直平面内垂直磁场平行放置，并通过绕在竖直铁芯上的导线连接，铁芯正上方有一水
平放置的金属环，金属杆AB竖直放置，与导轨EF、CD垂直且始终接触良好，现突然用
外力向右拉动金属杆AB，下列说法正确的是（ ）A. AB中电流由A到B，金属环受到的安培力向上
B. AB中电流由A到B，金属环受到的安培力向下
C. AB中电流由B到A，金属环受到的安培力向上
D. AB中电流由B到A，金属环受到的安培力向下
9. （2023年7月安徽蚌埠期末）如图所示，某光滑金属导轨由水平平行轨道和竖直 圆周
轨道组成，水平平行轨道MN、ST相距L＝0.5m，轨道左端用阻值R＝10Ω的电阻相连。水
平轨道的某段区域有竖直向上、磁感应强度B＝6T的匀强磁场。光滑金属杆ab的质量m＝
0.2kg、电阻r＝5Ω，金属杆以v＝5m/s的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场，离开磁场后
沿竖直圆周轨道上升的最大高度H＝0.2m。设金属杆ab与轨道接触良好，并始终与导轨垂
直，导轨电阻忽略不计，且不考虑ab的返回情况，取 。求：
（1）金属杆刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向；
（2）电阻R产生的焦耳热；
（3）磁场区域的长度。
