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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61 电磁感应+动力学模型
最新高考题
1. （2022高考上海）如图，一个正方形导线框以初速度v0向右穿过一个有界的匀强磁场。
线框两次速度发生变化所用时间分别为t 和t 以及这两段时间内克服安培力做的功分别为
1 2
W 和W，则（ ）
1 2
A. t＜t，W＜W， B. t＜t，W＞W，C. t＞t，W＜W， D. t
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1
＞t，W＞W，2. （2022·全国理综乙卷·24）如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端
2 1 2
系在边长为 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方
有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为
；在 到 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为
。求:
（1） 时金属框所受安培力的大小；
（2）在 到 时间内金属框产生的焦耳热。最新模拟题
1.. （2022山东四县区质检）如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面
夹角为 ，导轨间的距离为l，导轨电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在
平面垂直，将两根相同的导体棒ab、cd置于导轨上不同位置，两者始终与导轨垂直且接触
良好，两棒间的距离足够大，已经两棒的质量均为m、电阻为R，某时刻给ab棒沿导轨向
下的瞬时冲量I，已知两导棒与导轨间的动摩擦因数 ，在两棒达到稳定状态的过
0
程中（ ）
A. 两棒达到稳定状态后两棒间的距离均匀减小
B. 回路中产生的热量
C. 当导体棒cd的动量为 时，导体棒ab的加速度大小
D. 当导体棒cd的动量为 的过程中，通过两导体棒间的距离减少了
2. （2022河北重点中学期中素养提升）如图所示，间距为L=0.4m平行金属导轨MN和PQ
水平放置，其所在区域存在磁感应强度为B=0.5T的竖直向上的匀强磁场；轨道上cd到
1
QN的区域表面粗糙，长度为s=0.3m，其余部分光滑。光滑导轨QED与NFC沿竖直方向
平行放置，间距为L，由半径为r= m的圆弧轨道与倾角为 的倾斜轨道在E、F
点平滑连接组成，圆弧轨道最高点、圆心与水平轨道右端点处于同一竖直线上；倾斜轨道
间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B=1.0T。质量为m=0.2kg的金属棒
2 1ef光滑；质量为m=0.1kg的金属棒ab粗糙，与导轨粗糙部分的动摩擦因数为 ，两
2
棒粗细相同、阻值均为R=0.1Ω；倾斜轨道端点CD之间接入的电阻R=0.3Ω；初始时刻，
0
ab棒静止在水平导轨上，ef棒以 =2m/s的初速度向右运动。若不计所有导轨的电阻，两
金属棒与导轨始终保持良好接触，水平轨道与圆弧轨道交界处竖直距离恰好等于金属棒直
径，忽略感应电流产生的磁场及两个磁场间的相互影响，取重力加速度g=10m/s2，
、 ，求：
（1）两棒在水平轨道运动过程中，通过ab棒的最大电流；
（2）若两棒的距离增加x=0.5m时，ef棒恰好到达QN位置，求此时两棒的速度大小；
（3）初始时刻至ef棒恰好达到稳定状态的过程中系统产生的焦耳热。
3. （2024山西太原名校联考） 如图，固定的足够长光滑平行金属导轨间距L=0.2m。由水
平部分I和倾斜部分Ⅱ平滑连接组成，虚线MN为其交界线，I、Ⅱ间夹角 =30°，Ⅰ内的
MN与PO间以及Ⅱ内均存在垂直于导轨平面的匀强磁场B 和B，其中B=2.5T、
1 2 1
B=0.5T。质量m=0.01kg、电阻r=1.0 的相同金属棒a、b固定在水平导轨上，其中点通过
2
长s=L的绝缘轻杆连接成"H"型。将与a、b相同的金属棒c从倾斜导轨上由静止释放，c到
达MN前已经开始匀速运动。当c通过MN时，立即解除a、b与轨道的固定，之后a在到
达PO前已开始匀速运动。当a到达PO时，立即再将c固定在水平导轨上。不计导轨电阻，
a、b、c始终垂直于导轨，c与b一直没有接触，取g=10m/s²，求：（1）c在倾斜导轨上运动的最大速度；
（2）a到达PQ前匀速运动的速度；
（3）从a离开PQ至b到达PQ的过程中，金属棒c产生的热量。
4. （2022福建龙岩三模）如图，两根相距L的水平平行金属导轨 ，置于水平向
右的匀强磁场中，磁感应强度 。 间连接一个开关S与一个阻值为R的电阻，
导轨左端 分别通过一小段金属圆弧与倾斜的平行光滑金属导轨 平滑相连，
两导轨均与水平面成 ，两导轨间存在垂直于导轨平而向上的匀强磁场，磁感应强
度 与 均与 垂直。长度为L的金属杆 放在倾斜导轨上并与之垂
直，接触良好， 的质量均为m，电阻均为R。初始时，开关S断开，将N杆静止释
放，同时给M杆施加一个平行导轨向上 的恒定外力，使 杆由静止开始运动，
在N杆运动到 的过程中，N杆产生的热量为Q，且N杆已匀速运动。当N杆刚进入水
平轨道时，闭合开关S，一段时间后M杆开始匀速运动。已知导轨均足够长且电阻不计，
N杆与水平导轨间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g。求：
（1）初始时N杆的加速度大小；
（2）初始时N杆到 的距离；
（3）N杆在水平导轨上运动的最终速度大小。5. （2023重庆沙家坝重点中学质检） 电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可
用下述模型说明。如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长为L
的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧
靠MN虚线边界处。从t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B ＋kt（k为大于零
0
的常数），空气阻力忽略不计。
（1）线圈中的感应电流的方向；
（2）求t=0时刻，线框中的感应电流的功率P；
（3）若线框cd边穿出磁场时速度为v，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W
及通过导线截面的电荷量q；
（4）若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M
的负载物，证明：载物线框匝数越多，t=0时线框加速度越大。
6. （2023河北九师联盟质检）如图甲所示，足够长的粗糙导轨a、b互相平行固定放置，
导轨及导轨面与水平面的夹角为37°；足够长的光滑导轨c、d平行固定放置，导轨及导轨
面与水平面的夹角为53°，a与d、b与c分别连接，平行导轨间距均为L且导轨电阻均为
0。空间存在方向斜向右上方且与c、d所在的导轨平面垂直的匀强磁场；质量为m、电阻
为0的导体棒1垂直放置于c、d导轨上，质量也为m、有效接入电路的电阻为R的导体棒
2垂直放置于a、b导轨上。给导体棒1一个沿斜面向下的速度 ，导体棒1正好做匀速运动，导体棒2在斜面上刚好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；把导体棒2除掉，换
上电容为C的电容器，如图乙所示，让导体棒1从静止开始沿着斜面向下运动，重力加速
度为g， 、 ，求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）导体棒2与导轨a、b之间的动摩擦因数；
（3）图乙中，导体棒1经过一段时间 时的速度大小。
