文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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62 电磁感应+能量守恒定律模型
最新高考题
1．（11 分）（2023 年6 月高考浙江选考科目）某兴趣小组设计了一种火箭落停装置，简
化原理如图所示，它由两根竖直导轨、承载火箭装置（简化为与火箭绝缘的导电杆MN）
和装置A 组成，并形成团合回路。装置A 能自动调节其输出电压确保回路电流I 恒定，方
向如图所示。
导轨长度远大于导轨间距，不论导电杆运动到什么位置，电流I 在导电杆以上空间产生的
磁场近似为零：在导电杆所在处产生的磁场近似为匀强磁场，大小
（其中k 为常
量），方向垂直导轨平面向里；在导电杆以下的两导轨间产生的磁场近似为匀强磁场，大
小
，方向与B1相同。火箭无动力下降到导轨顶端时与导电杆粘接，以速度v0进入
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
导轨，到达绝缘停靠平台时速度恰好为零，完成火箭落停。已知火箭与导电杆的总质量为
M，导轨间距
，导电杆电阻为R。导电杆与导轨保持良好接触滑行，不计空气阻
力和摩擦力，不计导轨电阻和装置A 的内阻。在火箭落停过程中，
（1）求导电杆所受安培力的大小F 和运动的距离L；
（2）求回路感应电动势E 与运动时间t 的关系；
（3）求装置A 输出电压U 与运动时间t 的关系和输出的能量W；
（4）若R 的阻值视为0，装置A 用于回收能量，给出装置A 可回收能量的来源和大小。
最新模拟题
1. （2024 山西三重教育联盟9 月联考）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨M、N
被固定在水平面上，导轨间距L=1m，其左端并联接入R1和R2的电阻，其中R1=R2=2Ω。整
个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=2T 的匀强磁场中。一质量：m=4kg、电阻
r=1Ω 的导体棒ab 在恒力F=5N 的作用力下从静止开始沿导轨向右运动，运动了L0=4m 时
导体棒ab 恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触，导轨电阻不计。
求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）电阻R1上产生的焦耳热；
（3）此过程中通过R2的电荷量。
.2 （16 分）（2023 年7 月湖南部分重点高中期末）如图所示，足够长的绝缘运输带沿倾
角α=30°的方向固定，以v0的速度顺时针匀速传动，两虚线 1、2 间存在垂直运输带向下的
匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量为m、阻值为 R、边长为d 的正方形导线框abcd 随
运输带一起匀速向上运动，当 ab 边越过虚线1 时导线框相对运输带发生运动，当ab 边到
达虚线 2 时导线框的速度恰好恢复到 v0，已知两虚线间的距离为 L（L>2d），导线框与
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
运输带之间的动摩擦因数 μ= √3
2 ，重力加速度大小为g，整个过程中导线框的 ab 边始终
与两虚线平行。求：
（1） ab 边刚越过虚线 1 瞬间的加速度大小；
（2）导线框的 ab 边由虚线1 运动到虚线2 的过程中，导线框中产生的焦耳热Q；
（3）导线框的ab 边由虚线 1 运动到虚线2 的时间t。
3. (2023 重庆江津七校期末)光滑水平面上存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁场边界如图所
示。正方形单匝线框abcd 的边长L = 0.2m、回路电阻R = 1.6 × 10 - 3Ω、质量m = 0.2kg。
线框平面与磁场方向垂直，线框的ad 边与磁场左边界平齐，ab 边与磁场SP 边界平行且距
离为L。现对线框施加与水平向右方向成θ = 45°角、大小为
N 的恒力F，使其在图示
水平桌面上由静止开始运动。从ab 边进入磁场开始，在垂直于SP 方向线框做匀速运动；
dc 边进入磁场时，bc 边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取g = 10m/s2，从线框开始
运动到线框全部进入磁场中，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场磁感应强度的大小为0.2T
B. 全过程线框产生焦耳热0.04J
C. 整个回路通过的电荷量为5C
D. 磁场区域的SP 边宽度为0.65m
4. (2023 重庆巴蜀中学期末)某航空爱好者利用所学知识设计了一个在地球上回收返回舱的
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
电磁缓冲装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所
示，在返回舱的底盘安装有均匀对称的4 台电磁缓冲装置，每台电磁缓冲结构示意图如图
乙所示。在缓冲装置的底板上，沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨
、
。导轨内
侧，安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度
为B。导轨内的缓冲滑块K 由高强度绝缘材料制成，滑块K 上绕有闭合矩形线圈
，
线圈的总电阻为R，匝数为n，ab 边长为L。假设整个返回舱以速度
与地面碰撞后，滑
块K 立即停下，不反弹。此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速，从而实现缓冲。返
回舱质量为m，地球表面的重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，缓冲装置质量忽略不计。
则以下说法正确的是（ ）
A. 滑块K 的线圈中最大感应电流的大小
B. 若缓冲装置向下移动距离H 后速度减为v，则此过程中每个缓冲线圈
中通过的电
量
C. 若缓冲装置向下移动距离H 后速度减为v，则此过程中每个缓冲线圈
中产生的焦
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
耳热是
D. 若要使缓冲滑块K 和返回舱不相碰，且缓冲时间为t，则缓冲装置中的光滑导轨PQ 和
MN 长度至少
5. (2023 河南名校联考)如图甲所示，左侧接有定值电阻R＝2 Ω 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＝1 T，导轨间距L＝1 m．－质量m＝2 kg，阻值r
＝2 Ω 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＝0.25，则从起点发生x＝1 m 位移的
过程中(g＝10 m/s2)( )
A．金属棒克服安培力做的功W1＝0.5 J
B．金属棒克服摩擦力做的功W2＝4 J
C．整个系统产生的总热量Q＝5.25 J
D．拉力做的功W＝9.25 J
6. （2023 石家庄三模） 如图所示，一空心铝管与水平面成
角倾斜固定放置。现把一枚
质量为m、直径略小于铝管直径的圆柱形小磁块从上端管口无初速度放入管中，小磁块从
下端口落出时的速度为v，已知该铝管长度为l，小磁块和管间的摩擦力是小磁块重力的k
倍，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A. 小磁块做匀加速直线运动
B. 小磁块在运动过程中，铝管和小磁块产生的热量为
C. 小磁块在运动过程中，小磁块产生的热量为
D. 小磁块在运动过程中，小磁块受到的重力和摩擦力的总冲量为mv
7. （2023 河南洛阳等4 市三模） 如图所示，在水平面内的平面直角坐标系Oxy 中，有两
个光滑金属固定导轨OA 和OC，二者相交于坐标原点O，导轨OC 与x 轴重合，导轨OA
是一条抛物线，该抛物线的方程为y2=kx（k 为常数、且k>0），两条导轨的电阻不计。在
两条导轨之间存在磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨所在平面竖直向上，
AC 为磁场的右边界，AC 与y 轴平行，距y 轴间距为L。一质量为m、足够长的金属棒ab
在水平向右的拉力作用下，以恒定的加速度a 在导轨上从y 轴由静止开始水平向右滑动
（此时为t=0 时刻），金属棒ab 与两导轨接触良好且始终保持与OC 导轨垂直。已知金属
棒ab 单位长度的电阻为r。求：
（1）当金属棒ab 经过磁场边界AC 前的瞬间，作用在金属棒ab 上拉力的大小；
（2）金属棒ab 从开始滑动到磁场边界AC 的过程中，金属棒ab 上产生的焦耳热和拉力做
的功。
8. （2023 湖北鄂东南教学联盟5 月模拟）如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在绝
缘水平面上，导轨间距为L，电阻不计，导轨最右端接有阻值为R 的定值电阻；整个装置
处于两种磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线。
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
质量均为m 的两根金属棒MN、PQ 静止于导轨上，两金属棒接入电路的电阻均为R，与导
轨间的动摩擦因数均为
（设金属棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力），两棒始终与导轨
垂直且接触良好。某时刻，用水平向左的恒力F 拉MN 棒，使其由静止开始运动，直到PQ
刚好要滑动的过程中，通过金属棒PQ 的电荷量为q，重力加速度为g，试求：
（1）PQ 刚好要滑动时，金属棒MN 的速度大小；
（2）上述过程中金属棒MN 在导轨上运动的距离；
（3）上述过程中金属棒MN 产生的焦耳热为多少？
9. (15 分) （2023 江苏常州名校联考）如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨
MV、PQ，间距L＝0.2 m，其电阻不计．完全相同的两根金属棒ab、cd 垂直导轨放置，每
棒两端都与导轨始终良好接触．已知两棒质量均为m＝0.01 kg，电阻均为R＝0.2 Ω，棒
cd 放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度
B＝1.0 T．棒ab 在竖直向上的恒力F 作用下由静止开始向上运动，当ab 棒运动位移x＝0.
1 m 时达到最大速度，此时cd 棒对绝缘平台的压力恰好为零，重力加速度g 取10 m/s2.求：
(1) 恒力F 的大小；
(2) ab 棒由静止到最大速度通过ab 棒的电荷量q；
(3) ab 棒由静止到达到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q.
10（2023 江苏名校质检）15．（12 分）如图所示，间距L=1m 的U 形金属导轨固定在绝缘
水平桌面上，其一端接有阻值为0.2Ω 的定值电阻R，导轨电阻忽略不计．质量均为
m=0.2 kg 的匀质导体棒a 和b 静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
垂直，接入电路的阻值Ra=Rb=0.2Ω，与导轨间的动摩擦因数均为
，导体棒a 距
离导轨最右端s=2 m．整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强
度大小B=0.2T．现用沿导轨水平向右大小F=0.95N 的恒力拉导体棒a，当导体棒a 运
动到导轨最右端时，导体棒b 刚要滑动．重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．
（1）导体棒b 刚要滑动时受到安培力F1的大小；
（2）导体棒a 离开轨道时的速度v 的大小；
（3）导体棒a 在导轨上运动的过程中，定值电阻R 中产生的热量QR．
8
