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欲防失联，请关注、加星标： 电磁感应试题一直是高中物理的热点和难点，而电磁感应与力学知识综合考查的试题更是热点中的热点。今天，我们仅就电磁感应与动量定理的综合试题进行一些探讨。电磁感应与动量的综合主要有两个考点： （1）对于单杆模型，一般是与动量定理结合。例如在光滑水平轨道上运动的单杆（不受其他力作用），由于在磁场中运动的单杆为变速运动，则运动过程所受的安培力为变力，依据动量定理 （2）对于双杆模型，在受到安培力之外（平行导轨），若受到的其他外力矢量和为零，则与动量守恒定律结合的时候较多。 例题一、如图所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的初速度
A．整个过程中合外力的冲量大小为2mv0 B．下滑过程中合外力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 C．下滑过程中电阻R上产生的焦耳热小于 D．整个过程中重力的冲量大小为零 题目来源：2022届北京市海淀区高三上学期期末练习反馈物理试题第14题、江西省宜春市上高二中2020-2021学年高二下学期第六次月考物理试题第6题。 分析与解答：选项A中合外力的冲量应该等于动量的变化量，但由于电磁感应机械能向电能转化，所以末速度小于出速度，可知A错误；选项B中合外力所做的功应该等于动能的变化量，焦耳热则应该等于克服安培力所做的功，所以B错误；关于选项C，可根据相同位置处下滑时的安培力小于上滑时的安培力，下滑过程克服安培力做的功少，所以下滑过程的焦耳热小于上滑过程产生的焦耳热，所以C正确；由于重力是恒力，其冲量不可能是零，所以选项D错误。 题目答案：C。 例题二、如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有一个边长为a(a﹤L)的正方形闭合线圈以初速度
题目来源：2022届黑龙江省大兴安岭呼玛县中学高三上学期期末物理试题第6题、四川省内江市第六中学2022-2023学年高二下学期入学考试物理试题第4题、四川省成都市第七中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题第8题。 分析与解答： 题目中的线圈穿过磁场的过程由两个阶段组成，第一阶段是从开始进入到完全进入磁场中，第二阶段是从开始穿出到完全穿出磁场，设线圈完全进入磁场中时的速度为
其中I1、I2都是平均电流的大小 根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律可知：
【参考答案】C。 例题三、如图所示，在水平面上有两条导电导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里，磁感应强度的大小为B，两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上，且与导轨垂直。它们的电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆的摩擦不计。杆1以初速度
当杆2固定时，由于电磁感应机械能向电能转化、电能再向内能转化，直到杆1速度减小为零，对杆1运用动量定理可得：
根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得：
S1即为为使两杆不相碰，在杆2固定的情况下，最初摆放两杆时的最小距离。 当杆2不固定时，由于电磁感应产生感应电流，杆2在安培力作用下向右加速运动，杆1在安培力作用下向右减速运动，两杆间距离不断减小，直到两杆速度相等，以后两杆将都做匀速运动。由于两杆所受安培力等大反向，所以两杆组成系统总动量守恒，设两杆相等的速度为v，则有：
根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律可得：
S2即为为使两杆不相碰，在杆2不固定的情况下，最初摆放两杆时的最小距离。 可见，S1︰S2=2︰1 所以，答案是选C。 例题四、[多选]空间AA′与DD′之间为磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，间距为H，磁场方向垂直纸面向里，DD′距离地面高度为L。现有一质量为m、边长为L(L＜H)、电阻为R的正方形线框由AA′上方某处自由落下(线框始终处于竖直平面内，且ab边始终与AA′平行)，恰能匀速进入磁场区域。当线框的cd边刚要触地前瞬间线框的加速度大小为a=0.1g，g为重力加速度，空气阻力不计，则( )
C．线框进入磁场的过程中，线框产生的热量为mgL D．线框的cd边从AA′运动到触地的时间为 题目来源：2018年吉林省实验中学模拟试题。 |
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