文档内容
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64 电磁感应+动量模型
最新高考题
1. （2023高考全国甲卷）（20分）如图，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，其平行
部分的间距为l，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有
竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒
P静止在导轨上。导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为v 的速度向P运动
0
并与P发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，
并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。不
计空气阻力。求：
（1）金属棒P滑出导轨时的速度大小；
（2）金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；
（3）与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间。
2. （2023高考湖南卷）如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为 ，两
导轨及其所构成的平面均与水平面成 角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁
场中，磁感应强度大小为 ．现将质量均为 的金属棒 垂直导轨放置，每根金属棒
接入导轨之间的电阻均为 ．运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终
未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为 ．（1）先保持棒 静止，将棒 由静止释放，求棒 匀速运动时的速度大小 ；
（2）在（1）问中，当棒 匀速运动时，再将棒 由静止释放，求释放瞬间棒 的加速度
大小 ；
（3）在（2）问中，从棒 释放瞬间开始计时，经过时间 ，两棒恰好达到相同的速度 ，
求速度 的大小，以及时间 内棒 相对于棒 运动的距离 ．
3．（2023全国高考新课程卷）（20分）一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边
电阻为R，置于光滑的绝缘水平桌面（纸面）上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面
0
的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，如图（a）所示。
（1）使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终
与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框
的初速度大小。
（2）在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻
，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图（b）所示。让金属框以与（1）中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触
良好。求在金属框整个运动过程中，电阻R 产生的热量。
1
4. （2022高考辽宁物理）如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。
区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属
杆M以初速度 向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好
且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，感应电流产
生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
的
（1）求M刚进入磁场时受到 安培力F的大小和方向；
（2）若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为 ，求：①N在磁场内运动过程中通
过回路的电荷量q；②初始时刻N到 的最小距离x；
（3）初始时刻，若N到 的距离与第（2）问初始时刻的相同、到 的距离为 ，
求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围。
最新模拟题
1. (2023年7月浙江宁波期末)如图所示，水平面上有一光滑矩形金属轨道，间距为 ，左
侧有一恒流源，电流 。以O点为坐标原点，向右为正方向建立x轴，垂直x轴方向建立y轴，在 至x＝ 的轨道区间I存在竖直向上的磁场 （图中未画
出），此磁场沿x轴正方向的变化规律为 ，沿y轴方向磁感应强度不变。磁场右侧
M、N两处用光滑绝缘材料连接，右侧轨道上放置了一个“ ”形质量为 的金属框edcf，
其中ed，cf边长度均为 。cd边垂直导轨，长度为 ，电阻阻值为 ；在金属框
右侧长为 ，宽为 的区域Ⅱ存在竖直向上的磁感应强度大小为 的匀强磁场；
轨道最右端接一个阻值 的电阻．现质量也为 ，长度为 的金属棒ab在磁场I
区域中运动时，受到水平向右的恒力 ，由静止从 处开始运动，ab棒离
开磁场I区域时立刻撤去恒力 。金属棒ab与“ ”形金属框edcf相碰后会粘在一起形成
闭合导体框abcd，闭合导体框abcd滑出磁场Ⅱ区域后可和右侧的固定弹性墙K发生弹性碰
撞。整个滑动过程ab始终和轨道垂直且接触良好。已知 ， ，
， ，除已给电阻外其他电阻均不计。若导体棒ab运动到
处时刚好匀速，求：（提示可以用 图像与x轴所围的“面积”代表力F
做的功），求：
（1） 里的 ；
（2）闭合导体框abcd进入磁场区域Ⅱ时的速度 ；
（3）最终ab棒会停止在距离磁场区域Ⅱ右边缘多远处？2 .(2023重庆康德联考) 如图所示，长直金属杆M、N在水平固定的平行光滑长直金属导
轨上运动，导轨间距为L；水平虚线 与导轨垂直， 左、右两侧区域分别充满垂直于
导轨平面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。初始时刻，N静止在 左侧导
轨上，M从N左侧以初速度 水平向右运动．M、N质量均为m、在导轨间的电阻均为
R，整个运动过程中，两金属杆始终与导轨垂直并接触良好．感应电流产生的磁场、导轨
电阻、空气阻力及两金属杆粗细均忽略不计，导轨足够长。
（1）求初始时刻M的加速度大小和方向；
（2）若M、N在 左侧未相撞，N进入 右侧时速度大小为 ，求初始时刻M、N间
距至少为多少？
（3）在（2）的条件下，若M到达 处时速度大小为 ，求M、N的碰撞次数，及M、
N最终速度大小．
3 .(2023四川南充三模) 如图所示，有形状为“ ”的光滑平行导轨 和 水平放置，其中宽轨间距为2d，窄轨间距为d，轨道足够长。 右侧均为绝缘材料，其余为金属
导轨， 。 间接有一电阻阻值为r。金属棒 质量为m、长度为
2d、电阻阻值为2r，在水平向右、大小为F的恒力作用下，从静止开始加速，离开宽轨前，
速度已达最大值。金属棒滑上窄轨瞬间，迅速撤去力 F。 是质量为m、电阻阻值为
r、三边长度均为d的“U”形金属框，如图平放在绝缘导轨上。以 f点所在处为坐标原点
O，沿 方向建立坐标轴 。整个空间存在竖直向上的磁场， 左侧为磁感应强度为
B 的匀强磁场， 右侧磁感应强度分布规律 （ ），其中 ，金属导
0
轨电阻不计， 棒、金属框与导轨始终接触良好。
（1）求 棒在宽轨上运动的最大速度 及刚滑上窄轨时 两端电压 ；
（2）求 棒运动至与金属框碰撞前瞬间的速度大小 ；
（3）若 棒与金属框碰撞后连接在一起，求金属框静止时f端的位置坐标x。
4. （2023山东日照三模）如图所示，间距 的平行金属导轨与水平面成 角
放置，导轨的下端接有阻值 的电阻，上端通过小圆弧形绝缘材料与水平金属导轨平
滑对接，其中轨道 与 间距为 ，轨道 与 间距为 。在导轨的上端垂
直于导轨锁定一质量 的导体棒 ， 棒及下方区域全部处于与导轨平面垂直、磁感应强度大小 的匀强磁场中， 右方存在竖直向上、磁感应强度大小
的匀强磁场，在 右侧锁定一质量 的导体棒 。质量 的导
体棒 垂直于导轨，与 棒相距 ，以 的速度沿导轨向上运动，经过
与 棒碰撞（碰撞前瞬间解除 棒的锁定），瞬间粘在一起，继续向上运动
到达 ，此时解除 棒锁定。当 、 运动到 时，被锁定在 左
侧（此前速度已稳定）。 棒再运行 到 处。三个导体棒始终与导轨接触良
好，不计金属导轨的电阻，所有导体棒长度 ，电阻 ，单位长度的电阻都相
等，不计任何摩擦，忽略连接处的能量损失。（重力加速度 ， ，
），求：
（1） 棒运动到 棒位置时的速度大小；
（2） 棒与 棒碰撞后瞬间，棒两端的电势差大小；
（3）整个运动过程中系统产生的焦耳热。
5．（2023湖北荆门三校5月联考）如图为一平行光滑导轨，左侧AB和 是竖直平面内半径为R的四分之一圆弧，BE、 处于水平面，
AC和 间距为L，DE和 间距为 ，AC、 、DE、 均足够长，AC和DE、
和 通过导线连接，其中 右侧导轨平面处在竖直向上，磁感应强度为B的匀强
磁场中。现将长度为 的导体棒PQ垂直导轨放置于DE和 上，将长度为L的导体棒
MN垂直导轨放置于 端，静止释放导体棒MN，导体棒运动的过程始终与导轨垂直且接
触良好，导体棒MN最终的速度大小为 。已知导体棒MN和PQ材料、横截面积均
相同，导体棒MN质量为m，电阻为r，重力加速度为g，不计导轨电阻，下列说法正确的
是（ ）
A．导体棒MN进入磁场瞬间，导体棒PQ的加速度大小为
B．导体棒MN、PQ最终共速
C．PQ棒的最终速度为
D．整个过程导体棒PQ上产生的焦耳热为
6. （2023湖南邵阳二模）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑
连接，导轨电阻不计。质量均为 电阻均为 的金属棒b和c，静止放在水平导轨上且与
导轨垂直。图中虚线de右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量也为 的绝
缘棒a垂直于倾斜导轨，从离水平导轨的高为 处由静止释放。已知绝缘棒a滑到水平导轨
上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速
度为 。以下正确的是（ ）
A. a与b碰后分离时b棒的速度大小为B. 当b进入磁场后速度大小为 时，b的加速度大小变为初始加速度大小的
C. b棒产生的焦耳热为
D. b进入磁场后，b、c间距离增大了
