（浙江选考）2020版高考物理大一轮复习第十章电磁感应交变电流本章学科素养提升学案.docx

1、1第十章 电磁感应 交变电流基本模型 如图 1，两光滑金属导轨在水平面内，导轨间距为 L，导体棒的质量为 m，回路总电阻为 R.导体棒在水平力 F 的作用下运动，某时刻速度为 v0，导体棒在磁场中的运动情况分析如下：图 1运动条件 运动情况分析FB2L2v0R 合力为零，做匀速运动FB2L2v0Rv BLv I BIL a a0，匀速运动F 为恒力F2Ff， PQ 杆先变加速后匀加速运动， MN 杆先静止后变加速最后和 PQ杆同时做匀加速运动，且加速度相同例 2 间距为 L2m 的足够长的金属直角导轨如图 3 所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为 m0.1kg 的

2、金属细杆 ab、 cd 与导轨垂直放置形成闭合回路.细杆与导轨之间的动摩擦因数均为 0.5，导轨的电阻不计，细杆 ab、 cd 接入电路的电阻分别为 R10.6， R20.4.整个装置处于磁感应强度大小为 B0.50T、方向竖直向上的匀强磁场中(图中未画出).当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时， cd 杆也同时从静止开始沿导轨向下运动，且 t0 时，F1.5N. g10m/s 2.4图 3(1)求 ab 杆的加速度 a 的大小；(2)求当 cd 杆达到最大速度时 ab 杆的速度大小；(3)若从开始到 cd 杆达到最大速度的过程中拉力 F 做的功为 5.2

3、J，求该过程中 ab 杆所产生的焦耳热.答案 (1)10m/s 2 (2)2 m/s (3)2.94J解析 (1)由题可知，在 t0 时， F1.5N对 ab 杆进行受力分析，由牛顿第二定律得 F mg ma代入数据解得 a10m/s 2.(2)从 d 向 c 看，对 cd 杆进行受力分析，如图所示.设当 cd 杆速度最大时， ab 杆的速度大小为 v，有 Ff mg F N， FN F 安 ， F 安 BIL， IBLvR1 R2联立解得 v2m/s(3)整个过程中， ab 杆发生的位移 x m0.2mv22a 22210对 ab 杆应用动能定理，有 WF mgx W 安 mv212代入数据解得 W 安 4.9J根据功能关系得 Q 总 W 安所以 ab 杆上产生的焦耳热 Qab Q 总 2.94J.R1R1 R25