2021高考物理二轮复习第一篇专题八：与力学三大规律的综合学案11页

与力学三大规律的综合
(多选)(2020·全国Ⅰ卷)如图,U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 边平行,
和 bc 边垂直。ab、dc 足够长,整个金属框电阻可忽略,一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金
属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN
与金属框保持良好接触,且与 bc边保持平行。经过一段时间后 (　　)
A.金属框的速度大小趋于恒定值　　　　　　
B.金属框的加速度大小趋于恒定值
C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D.导体棒到金属框 bc边的距离趋于恒定值
(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点:
陷阱 1:认为 bc受到的安培力大小不断增大,最终受力平衡。
在分析受力的时候 MN 也要受到安培力的作用,同时安培力不断增大,系统中存在两个研究对
象,所以都要受力分析,同时分析两者之间的关系。
陷阱 2:认为导体棒和 bc边最终的运动状态相同。
在分析运动的时候没有很好地把握整体法与隔离法的应用,本道题两者受安培力时刻大小相
等方向相反,但是并不是相对静止,不能看成整体分析,必须采用隔离法。
熟记电磁感应、电学和运动学的规律

电磁感应下力学和电学综合问题分析技巧
1.平衡态下,研究对象加速度为零,根据平衡条件列式分析计算。
2.非平衡态下,研究对象加速度不为零,根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行
分析。
3.对于两导体棒在平直的光滑导轨上运动的情况,如果两棒所受的外力之和为零,则考虑应用
动量守恒定律处理问题。
4.当题目中涉及电荷量或平均电流时,可应用动量定理 B L·Δt=m·Δv、q= ·Δt来解决问
题。
杆受力运动下分析的思维模板
1.(力电综合应用)CD、EF 是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为 L,在水
平导轨的左侧存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,磁场区域的长度
为 d,如图所示。导轨的右端接有一电阻 R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为
R 的导体棒从弯曲轨道上 h 高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体
棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g,则下列说法中正确的是
(　　)

A.通过电阻 R的最大电流为
B.流过电阻 R的电荷量为
C.整个电路中产生的焦耳热为 mgh
D.电阻 R中产生的焦耳热为 mgh
2.(双导轨问题)(多选)如图所示,相距为 L 的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值
电阻 R,整个装置被固定在水平地面上,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应
强度大小为 B,两根质量均为 m,电阻都为 R,与导轨间的动摩擦因数都为μ的相同金属棒 MN、
EF垂直放在导轨上。现在给金属棒 MN施加一水平向左的作用力 F,使金属棒 MN从静止开始以
加速度 a 做匀加速直线运动,若重力加速度为 g,导轨电阻不计,最大静摩擦力与滑动摩擦力相
等。则下列说法正确的是 (　　)
A.从金属棒 MN开始运动到金属棒 EF开始运动经历的时间为 t=
B.若从金属棒 MN 开始运动到金属棒 EF 开始运动经历的时间为 T,则金属棒 EF 开始运动时,水
平拉力 F的瞬时功率为 P=(ma+μmg)aT
C.若从金属棒 MN 开始运动到金属棒 EF 开始运动经历的时间为 T,则此过程中流过电阻 R 的电
荷量为 q= L
D.从金属棒 MN开始运动到金属棒 EF开始运动的过程中,两金属棒的发热量相等
1.如图所示,在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨 MN 和 PQ,在两导轨之间竖直放置通电

螺线管,ab 和 cd 是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左、右两侧,保持开关闭
合,最初两金属棒处于静止状态。当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时,两根金属棒与导轨构
成的回路中感应电流方向(俯视图)及 ab、cd两棒的运动情况是 (　　)
A.感应电流为顺时针方向,两棒相互靠近
B.感应电流为顺时针方向,两棒相互远离
C.感应电流为逆时针方向,两棒相互靠近
D.感应电流为逆时针方向,两棒相互远离
2.矩形线圈 abcd 位于足够长的通电直导线附近,且线圈平面与导线在同一平面内,如图所示,
线圈的两条边 ad和 bc导线平行,则下列判断正确的是(　　)
A.导线向右平动时,线圈中电流方向...