高中物理典型问题分析：两道与动量结合的电磁感应问题!

高中物理典型问题分析：两道与动量结合的电磁感应问题！

与传统高考试题不同，浙江新高考选考试卷中，将电磁感应与动量结合是一种常见题型。

✎例题：

1、如图，光滑平行异形导轨ABCD 与abcd，导轨的水平部分BCD处于竖直向上的匀强磁场中，BC段导轨宽度为CD段轨道宽度的2倍，轨道足够长。金属棒P的长度刚与BC段轨道的宽度相同，金属棒Q 的长度刚好与CD段轨道宽度相同，金属棒P的电阻金属棒Q的电阻的2倍。将质量都为m 的金属棒P 和Q分别置于轨道上的AB 和CD段，将P棒距水平轨道高为h 的地方由静止释放，使其自由下滑，求:

（1）P棒刚进人磁场时的速度v0

（2）P棒和Q棒的最終速度。

（3）整个过程中P棒上产生的焦耳热。

2、科研人员设计了一种磁性板材，可以在其周围产生勾强磁场，现为测试

其性能，做了如下实验。将足够长的磁性板固定

在小车A 上，产生的匀强磁场磁感应强度大小为

B，方向竖直向上，如图甲所示，磁性板上表面

光滑，与小车的总质量为M，小车静止于光滑水

平面上；小车右侧有一质量为m的绝缘光滑滑块

C，滑块上表面与磁性板处于同一水平高度上；

滑块C上有一质量也为m、匝数为n、边长为L、

总电阻为R 的正方形线框D.俯视图如图乙所示。现让线框D、滑块C一起以v0 向左匀速运动，与A 发生碰撞(不计一切摩擦)。

(1)锁定小车A，C与A 碰撞后立即停止运动，当D进人磁场瞬间，求线圈产生感应电流的大小和方向(从上往下看）

(2)锁定小车A，C与A 碰撞后立即停止运动，当D刚好完全进人磁场恰好

静止，求线圈产生的焦耳热。

(3)释放小车A ，C与A 碰撞后黏在一起，当D还未完全进入磁场时已与小车保持相对静止，求线圈产生的焦耳热。

✎参考答案:

第1题:

第2题:

✎常见错误类型:

第1题：两杆所受安培力大小不相等，系统不满足动量守恒条件，因此，应用动量定理。

第2题：

(1)第一问的计算中，漏掉匝数。

(2)第三问中，将整个过程中系统机械能的减少当成线圈产生的焦耳热或者系统选取混乱。