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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t1和t2以及这两段时间内克服安培力做的功分别为
W1和W2，则（ ）
A. t1＜t2，W1＜W2， B. t1＜t2，W1＞W2，C. t1＞t2，W1＜W2， D. t1
＞t2，W1＞W2，2. （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
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。
1
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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I0，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
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B1=0.5T 的竖直向上的匀强磁场；轨道上cd 到
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B2=1.0T。质量为m1=0.2kg 的金属棒
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ef 光滑；质量为m2=0.1kg 的金属棒ab 粗糙，与导轨粗糙部分的动摩擦因数为
，两
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R0=0.3Ω；初始时刻，
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B1和B2，其中B1=2.5T、
B2=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
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：
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（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。
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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=B0＋kt（k 为大于零
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
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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。
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