专题：电磁感应中的动量应用课件
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新教材高中物理精品课件 专题强化十七 动量观点在电磁感应中的应用
题 干
【针对训练1】 (2021·天津红桥区第二次质量调查)如图2所示，两
足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两
导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻
为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后
流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，
图2
体棒 ab 的质量为 m、电阻值为 R、长度为 L，ab 棒在功率恒定、方向水平向右的推
力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间 t 后撤去推力，然后 ab 棒与另一根相同的
导体棒 cd 发生碰撞并粘在一起，以 3 2gr的速率进入磁场，两导体棒穿过磁场区域
后，恰好能到达 CC′处。重力加速度大小为 g，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且
解析 (1)由题意得导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为 vm，由机械能守恒定律得
mgh＝12mv2m 解得 vm＝ 2gh
电流稳定后，导体棒做匀速运动，此时导体棒受到的重力和安培力平衡，有mg＝ILB
解得 B＝mILg。 (2)感应电动势 E＝BLv
感应电流 I＝ER
解得 v＝Im2Rg。
(3)感应电动势最大值 Em＝BLvm 感应电流最大值 Im＝ERm 解得 Im＝mgIR2gh 金属棒进入磁场后，由动量定理有
Qa＝16Q 总＝0.2 J。
题
答案 (1)4 m/s (2)0.2 J
干
【针对训练 2】 (2021·安徽阜阳市教学质量统测)如图 4，两平行光滑金属导轨 ABC、
A′B′C′的左端接有阻值为 R 的定值电阻 Z，间距为 L，其中 AB、A′B′固定于同一水平 面(图中未画出)上且与竖直面内半径为 r 的14光滑圆弧形导轨 BC、B′C′相切于 B、B′ 两点。矩形 DBB′D′区域内存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场。导
【针对训练1】 (2021·天津红桥区第二次质量调查)如图2所示，两
足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两
导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻
为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后
流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，
图2
体棒 ab 的质量为 m、电阻值为 R、长度为 L，ab 棒在功率恒定、方向水平向右的推
力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间 t 后撤去推力，然后 ab 棒与另一根相同的
导体棒 cd 发生碰撞并粘在一起，以 3 2gr的速率进入磁场，两导体棒穿过磁场区域
后，恰好能到达 CC′处。重力加速度大小为 g，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且
解析 (1)由题意得导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为 vm，由机械能守恒定律得
mgh＝12mv2m 解得 vm＝ 2gh
电流稳定后，导体棒做匀速运动，此时导体棒受到的重力和安培力平衡，有mg＝ILB
解得 B＝mILg。 (2)感应电动势 E＝BLv
感应电流 I＝ER
解得 v＝Im2Rg。
(3)感应电动势最大值 Em＝BLvm 感应电流最大值 Im＝ERm 解得 Im＝mgIR2gh 金属棒进入磁场后，由动量定理有
Qa＝16Q 总＝0.2 J。
题
答案 (1)4 m/s (2)0.2 J
干
【针对训练 2】 (2021·安徽阜阳市教学质量统测)如图 4，两平行光滑金属导轨 ABC、
A′B′C′的左端接有阻值为 R 的定值电阻 Z，间距为 L，其中 AB、A′B′固定于同一水平 面(图中未画出)上且与竖直面内半径为 r 的14光滑圆弧形导轨 BC、B′C′相切于 B、B′ 两点。矩形 DBB′D′区域内存在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场。导
2025年高考物理一轮总复习课件第12章专题强化19动量观点在电磁感应中的应用
质量mb＝ma 电阻rb＝ra 长度Lb＝La 摩擦力Ffb＝Ffa
第十二章 电磁感应
高考一轮总复习 • 物理
返回导航
光滑的平行导轨
不光滑的平行导轨
开始时，两杆受安培力 开始时，若Ff<F≤2Ff，则a杆先变加 运动 做变加速运动；稳定时， 速后匀速运动；b杆静止。若F>2Ff，
a杆先变加速后匀加速运动，b杆先静 分析 两杆以相同的加速度做
高考一轮总复习 • 物理
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光滑的平行导轨
不光滑的平行导轨
动量 两杆组成的系统动量不守恒 两杆组成的系统动量不守恒
观点 对单杆可以用动量定理
对单杆可以用动量定理
第十二章 电磁感应
高考一轮总复习 • 物理
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(多选)如图所示，水平固定且间距为L的平行金属导轨处在垂 直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨上有a、b 两根与导轨接触良好的导体棒，质量均为m，电阻均为R。现对a施加水 平向右的恒力，使其由静止开始向右运动。当a向右的位移为x时，a的 速度达到最大且b刚要滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ，设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，重力加速度为g。则下 列说法正确的是( BC )
第十二章 电磁感应
高考一轮总复习 • 物理
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(1)使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属 框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速 度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小。
(2)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左 端连接电阻R1＝2R0，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图(b)所 示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中 金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过 程中，电阻R1产生的热量。
动量观点在电磁感应中的应用ppt(含电容器)
动量观点在电磁感应中的应用 （含电容器）
一、单杆+电容+初速度
1．电路特点 导体棒相当于电源;电容器被充电.
v0
2．电流的特点
导体棒相当于电源; F安为阻力，棒减速, E减小
有I感
I Blv UC R
I感渐小
电容器被充电。 UC渐大，阻碍电流
3．当a运渐B动小lv特=的U点减C时速，运I=动0，，最F安终=做0，匀棒匀v0 速v运动。
I
CBlF m CB2l2
(3)导体棒受安培力恒定：
FB
CB2l 2F m CB2l 2
v v0
(4)导体棒克服安培力做的功等于 电容器储存的电能：
证明
W克B
1 C（Blv）2 2
O
F
t
4．几种变化： (1)导轨不光滑
(2)恒力的提供方式不同
FB
h
mmgg
B
B
Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
(3)电路的变化
F
练习：
F
导体棒为发电棒；电容器被充电。
2．三个基本关系
导体棒受到的安培力为： FB BIl
导体棒加速度可表示为： 回路中的电流可表示为：
a F FB m
I Q CE CBlv CBla t t t
3．四个重要结论：
(1)导体棒做初速度为零 匀加速运动：
a
m
F CB2l
2
(2)回路中的电流恒定：
速运动。
4．最终特征 匀速运动
v
但此时电容器带电量不为零 O
t
5．最终速度
v0
电容器充电量： q CU
最终导体棒的感应电动
势等于电容两端电压： U Blv
一、单杆+电容+初速度
1．电路特点 导体棒相当于电源;电容器被充电.
v0
2．电流的特点
导体棒相当于电源; F安为阻力，棒减速, E减小
有I感
I Blv UC R
I感渐小
电容器被充电。 UC渐大，阻碍电流
3．当a运渐B动小lv特=的U点减C时速，运I=动0，，最F安终=做0，匀棒匀v0 速v运动。
I
CBlF m CB2l2
(3)导体棒受安培力恒定：
FB
CB2l 2F m CB2l 2
v v0
(4)导体棒克服安培力做的功等于 电容器储存的电能：
证明
W克B
1 C（Blv）2 2
O
F
t
4．几种变化： (1)导轨不光滑
(2)恒力的提供方式不同
FB
h
mmgg
B
B
Fቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F
(3)电路的变化
F
练习：
F
导体棒为发电棒；电容器被充电。
2．三个基本关系
导体棒受到的安培力为： FB BIl
导体棒加速度可表示为： 回路中的电流可表示为：
a F FB m
I Q CE CBlv CBla t t t
3．四个重要结论：
(1)导体棒做初速度为零 匀加速运动：
a
m
F CB2l
2
(2)回路中的电流恒定：
速运动。
4．最终特征 匀速运动
v
但此时电容器带电量不为零 O
t
5．最终速度
v0
电容器充电量： q CU
最终导体棒的感应电动
势等于电容两端电压： U Blv
2023年新教材高中物理第2章电磁感应专项2电磁感应中的动量和能量问题课件粤教版选择性必修第二册
(3)对ab棒和cd棒从解除锁定到开始以相同的速度做匀速运动过程， 由能量守恒求出总热量，再由串联电路中热量按电阻比例分配的规律， 求出ab棒中的热量．
解：(1)0～1 s 时间内由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律 E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBtS＝ΔBΔtL2和闭合电路欧姆定律 I＝R1＋E R2，
度 B2 沿导轨平面向上，cd 棒也匀速运动，则有
2mgsin
37°－μ2mgcos
37°＋B2×12×B21Rdv×d＝0，
将 v＝mB12gdR2代入解得 B2＝32B1.
三、用“三大观点”解决电磁感应问题 掌握利用动量、能量的观点解决电磁感应问题，会根据相关条件分 析双杆切割磁感线运动问题，会用“三大观点”解决此类问题.
第二章 电磁感应
专项二 电磁感应中的动量和能量问题
一、电磁感应中的动量问题
示意图
导体棒 1 受安培力的作用做加 导体棒 1 做加速度逐渐减小
动力学 观点
速度减小的减速运动，导体棒 的加速运动，导体棒 2 做加 2 受安培力的作用做加速度减 速度逐渐增大的加速运动， 小的加速运动，最后两棒以相 最终两棒以相同的加速度做二、Fra bibliotek磁感应中的能量问题
电磁感应问题中的能量转化及焦耳热的求法
(1)能量转化．
其他形式 的能量
克―服―安→培
力做功
电 能
电―流―做→功
焦耳热或其他 形式的能量
(2)求解焦耳热 Q 的三种方法.
焦耳定律 功能关系
能量转化
Q＝I2Rt Q＝W克服安培力 Q＝ΔE其他能的减少量
(3)解决电磁感应能量问题的策略是“先源后路、先电后力，再是运 动、能量”，即：
解：(1)ab 棒刚进入磁场 B1 时电压传感器的示数为 U，根据闭合电 路欧姆定律得 E1＝U＋2UR·R，
高考物理二轮复习课件：电磁感应中的动量问题
导轨下滑。导轨电阻不计，整个过程中金属棒MN和PQ未相碰，则( )
A．释放后金属棒MN最终停在水平轨道上
BD
B．金属棒MN刚进入磁场时，金属棒PQ两端电压大小
C．整个过程中流过金属棒PQ的电荷量为
D．整个过程中金属棒MN产生的焦耳热为
作业：
1.整理笔记（电磁感应公式、模型、动量知识点+例题） 2.完成电磁感应中动量问题巩固练习
对于双杆模型，在受到安培力之外，若其他外力 之和为零，则考虑应用动量守恒定律处理问题。
1.AB杆受一冲量作用后以初速度 v0=4m/s，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停 止。AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2Ω，其余的电阻不计，磁感强度B=0.5T，
棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q=10－2C，
（2）线框上边框进入磁场时的速度。
解析：（2）线框进入磁场的过程，
平均感应电动势
平均感应电流
，电荷量
3.如图所示，两根水平固定的足够长平行光滑金属导轨上，静止放着两根质量为m、长度为L、
电阻为R的相同导体棒ab和cd，构成矩形回路(ab、cd与导轨接触良好)，导轨平面内有竖直向
上的A．匀a强b将磁向场B右。做现匀给加cd速一运个动初速度v0，则(
(2)从开始运动到最终稳定,求电路中产生的电能;
(3)求两棒之间的最大距离.
一、单棒问题
阻尼式
v0
电动式
F
发电式
运动特点
a逐渐减小的减速运动
a逐渐减小的加速运动
a逐渐减小的加速运动
最终特征
静止 I=0
匀速 I=0 或恒定
匀速 I 恒定
2023届高考物理一轮复习电磁感应中的动量(一)课件
电磁感应中的动量（一）
一、知识梳理
动量定理在电磁感应问题中的运用
研究对象：切割磁感线的单棒（或矩形框）
规律：动量定理、电流定义式
BIL t P mv mv0
q
I
t
p mv mv0
q
BL
BL
0
由法拉第电磁感应定律有：
∆ ∆
=
=
∆
∆
由闭合电路欧姆定律有：
磁场后速度变为（ < 0）,则（
）
0 +
A．完全进入磁场中时线圈的速度大于
2
0 +
B．安全进入磁场中时线圈的速度等于
2
0 +
C．完全进入磁场中时线圈的速度小于
2
D．无法判断
0
【解析】由于进入磁场和离开磁场两段过程中，穿过线圈回路的磁通量变化量Δ
相同，故有0 = =
Δ
=
− ∙ ∆ = ∆ = − 0
=
∆
∆ − 0
=
=
由电流的定义式有：
=
∆
化简得： =
∆
=
∆
=
=
∆
=
=
−0
二、典例分析
【例1】如图所示，在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场分布在宽为的
区域内，有一个边长为（ < ）的正方形闭合线圈以初速0垂直磁场边界滑过
金属棒从开始运动到静止的过程中金属棒通过的位移。
R
【解析】由分析知金属棒稳定后将处于静止状态，由动量定理有
一、知识梳理
动量定理在电磁感应问题中的运用
研究对象：切割磁感线的单棒（或矩形框）
规律：动量定理、电流定义式
BIL t P mv mv0
q
I
t
p mv mv0
q
BL
BL
0
由法拉第电磁感应定律有：
∆ ∆
=
=
∆
∆
由闭合电路欧姆定律有：
磁场后速度变为（ < 0）,则（
）
0 +
A．完全进入磁场中时线圈的速度大于
2
0 +
B．安全进入磁场中时线圈的速度等于
2
0 +
C．完全进入磁场中时线圈的速度小于
2
D．无法判断
0
【解析】由于进入磁场和离开磁场两段过程中，穿过线圈回路的磁通量变化量Δ
相同，故有0 = =
Δ
=
− ∙ ∆ = ∆ = − 0
=
∆
∆ − 0
=
=
由电流的定义式有：
=
∆
化简得： =
∆
=
∆
=
=
∆
=
=
−0
二、典例分析
【例1】如图所示，在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场分布在宽为的
区域内，有一个边长为（ < ）的正方形闭合线圈以初速0垂直磁场边界滑过
金属棒从开始运动到静止的过程中金属棒通过的位移。
R
【解析】由分析知金属棒稳定后将处于静止状态，由动量定理有
电磁感应现象中的动量问题课件
F
(1)导体棒做初速度为零 a
F
匀加速运动：
m B2L2C
(2)回路中旳电流恒定：
I
CBLa
CBLF m CB2L2
(3)导体棒受安培力恒定：
CB2 L2 F
F安 m CB2 L2
(4)导体棒克服安培力做旳功等于
电容器储存旳电能：
v v0
证明
2023/12/5
W克B
1 C（Blv）2 2
O
3、两个导体棒之间旳距离降低旳最大值
N V0
总结：无外力双棒问题
基本模型
无外力
等距式
1
2
运动特点
杆1做a渐小 v0 旳加速运动
杆2做a渐小 旳减速运动
最终特征
v1=v2
I＝0
系统规律
动量守恒 能量守恒
无外力 不等距式
v0
2
1
杆1做a渐小 旳减速运动
杆2做a渐小 旳加速运动
a＝0 I＝0
动量不守恒
L1v1=L2v2 能量守恒
利用电荷量与磁通量旳变化旳关系，能够研究变速运动旳位移
∑BL∆q=mV-mV0
q N N BS =N Bdx
t
t
t
变速运动旳运动分析与电量问题问题 例四、如图，水平放置旳U形金属导轨一端连接一种电容为C旳电容器， 整个空间有竖直向下旳匀强磁场，导轨上横放一根长为L、质量为m旳 金属杆。若电容器最初带有电荷Q，闭合开关后最终稳定时，电容器上 剩余带电量多大？金属杆旳速度多大？
力，求：
（1）两棒最终加速度各是多少；
（2）棒ab上消耗旳最大电功率。
a
c
L1
B
L2
F
高中物理课件： 动量观点在电磁感应中的应用
A.两棒组成的系统动量守恒B.最终通过两棒的电荷量为 C. 棒最终的速度为 D.从 棒获得初速度到二者稳定运动过程中产生的焦耳热为
√
√
例2 [2022·义乌中学模拟] （多选）如图所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场区域的左侧，一正方形导线框以 的初速度沿垂直于
BC
A. B. C. D.
A.当流过棒的电荷量为 时，棒的速度为 B.当棒发生位移为 时，棒的速度为 C.在流过棒的电荷量达到 的过程中，棒释放的热量为 D.整个过程中定值电阻 释放的热量为
√
变式1 [2022·温州中学模拟] （多选）如图甲所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨 和 ，两
导轨间距为 ，电阻均可忽略不计.在 和 之间接有阻值为 的定值电阻，导体杆 质量为 、电阻为 ，与导轨垂直且接触良好.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为 的匀强磁场中.现给杆 一个初速度 ，使杆沿导轨向右运动，则( )
甲
乙
（1）恒流源的电流 ；
[答案]
（2）线圈电阻 ；
[答案]
（3）时刻 .ຫໍສະໝຸດ [答案] A.当杆 刚具有初速度 时，杆 两端的电压 ，且 点电势高于 点电势B.通过电阻 的电流 随时间 的变化率的绝对值逐渐增大C.若将 和 之间的电阻 改为接一电容为 的电容器，如图乙所示，同样给杆 一个初速度 ，使杆向右运动，则杆 稳定后的速度为 D.在C选项中，杆稳定后 点电势高于 点电势
（1）求金属棒 到达斜面底端 时的速度；
[答案]
（2）求金属棒 从距水平面高为 处由静止开始下滑到斜面底端 的过程中，金属棒上产生的热量；
[答案]
（3）若金属棒 在水平轨道上的运动时间为 ，求金属棒在水平轨道上运动的位移.
√
√
例2 [2022·义乌中学模拟] （多选）如图所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场区域的左侧，一正方形导线框以 的初速度沿垂直于
BC
A. B. C. D.
A.当流过棒的电荷量为 时，棒的速度为 B.当棒发生位移为 时，棒的速度为 C.在流过棒的电荷量达到 的过程中，棒释放的热量为 D.整个过程中定值电阻 释放的热量为
√
变式1 [2022·温州中学模拟] （多选）如图甲所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨 和 ，两
导轨间距为 ，电阻均可忽略不计.在 和 之间接有阻值为 的定值电阻，导体杆 质量为 、电阻为 ，与导轨垂直且接触良好.整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为 的匀强磁场中.现给杆 一个初速度 ，使杆沿导轨向右运动，则( )
甲
乙
（1）恒流源的电流 ；
[答案]
（2）线圈电阻 ；
[答案]
（3）时刻 .ຫໍສະໝຸດ [答案] A.当杆 刚具有初速度 时，杆 两端的电压 ，且 点电势高于 点电势B.通过电阻 的电流 随时间 的变化率的绝对值逐渐增大C.若将 和 之间的电阻 改为接一电容为 的电容器，如图乙所示，同样给杆 一个初速度 ，使杆向右运动，则杆 稳定后的速度为 D.在C选项中，杆稳定后 点电势高于 点电势
（1）求金属棒 到达斜面底端 时的速度；
[答案]
（2）求金属棒 从距水平面高为 处由静止开始下滑到斜面底端 的过程中，金属棒上产生的热量；
[答案]
（3）若金属棒 在水平轨道上的运动时间为 ，求金属棒在水平轨道上运动的位移.
高中物理精品课件：动量定理在电磁感应中应用
注意：明确对象与过程、取正方向（矢量）、合外力 冲量、思考造成的动量变化原因
动量定理在电磁感应中应用
体验思考：
1、如何抽纸，杯子基
FF
本在原位置不移动？
2、具体量化一引题目：杯子看成质量为m的质 点,静止放置于桌子边缘的纸面上，现在迅速抽拉 纸，杯子水平向右平抛出，落在距离桌面高为h 、距桌面边缘水平距离为x的地面上，求这过程纸 片给杯子的冲量。
应用动量定理解题的步骤： 1)选取研究对象、过程 2）规定正方向（矢量式） 3）受力分析——合外力的冲量 4）状态分析——确定初末状态的动量 5）例式求解
稳定运动状态，其它条件不变，这一过程的位移为多大。
a
a
R
v0
b
R
vF0
b
题目2．如图所示，光滑平行导轨abcd与ABCD，导轨的水平 部分bcd、 BCD处于竖直向上的匀强磁场中，abc段导轨宽度 为2L,CD段轨道宽度为L，轨道足够长，电阻不计。将质量都 是m、电阻都是R的金属棒P和Q分别置于轨道的ab段和cd段。 P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑， 求1)P棒和Q棒的最终速度;2)从P进入磁场开始到P、Q达到稳 定速度这过程P、Q与轨道构成的面积减少多少（相对位移可 以求吗？）。
属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处
在向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给棒一个初
速v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，如下左图所示。 （1）金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求通过电阻R
的电量；
（2）金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求金属棒通
过的位移；
（3）如右下图所示，受向右恒力F，由静止开始经时间t达到
（3）火箭脱离导轨时，喷气孔打开，在极短的时间内喷射出质量 为m´的燃气，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u，求喷气后火 箭增加的速度△v．（提示：可选喷气前的火箭为参考系）
动量定理在电磁感应中应用
体验思考：
1、如何抽纸，杯子基
FF
本在原位置不移动？
2、具体量化一引题目：杯子看成质量为m的质 点,静止放置于桌子边缘的纸面上，现在迅速抽拉 纸，杯子水平向右平抛出，落在距离桌面高为h 、距桌面边缘水平距离为x的地面上，求这过程纸 片给杯子的冲量。
应用动量定理解题的步骤： 1)选取研究对象、过程 2）规定正方向（矢量式） 3）受力分析——合外力的冲量 4）状态分析——确定初末状态的动量 5）例式求解
稳定运动状态，其它条件不变，这一过程的位移为多大。
a
a
R
v0
b
R
vF0
b
题目2．如图所示，光滑平行导轨abcd与ABCD，导轨的水平 部分bcd、 BCD处于竖直向上的匀强磁场中，abc段导轨宽度 为2L,CD段轨道宽度为L，轨道足够长，电阻不计。将质量都 是m、电阻都是R的金属棒P和Q分别置于轨道的ab段和cd段。 P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑， 求1)P棒和Q棒的最终速度;2)从P进入磁场开始到P、Q达到稳 定速度这过程P、Q与轨道构成的面积减少多少（相对位移可 以求吗？）。
属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处
在向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给棒一个初
速v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，如下左图所示。 （1）金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求通过电阻R
的电量；
（2）金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求金属棒通
过的位移；
（3）如右下图所示，受向右恒力F，由静止开始经时间t达到
（3）火箭脱离导轨时，喷气孔打开，在极短的时间内喷射出质量 为m´的燃气，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u，求喷气后火 箭增加的速度△v．（提示：可选喷气前的火箭为参考系）
2025届高考物理一轮复习课件第十二章第5课时专题强化：动量观点在电磁感应中的应用
考点一 动量定理在电磁感应中的应用
A.图甲中，ab棒先做匀减速运动， 最终做匀速运动
√B.图乙中，ab棒先做加速度越来越
小的减速运动，最终静止 C.两种情形下通过电阻的电荷量一样大 D.两种情形下导体棒ab最终都保持匀速运动
考点一 动量定理在电磁感应中的应用
题图甲中，导体棒向右运动切割 磁感线产生感应电流而使电容器 充电，由于充电电流不断减小， 安培力减小，则导体棒做变减速 运动，当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电 路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动，故A错误；
(2)求稳定后电容器所带电荷量Q。
答案
C2B2L2E m＋CB2L2
由(1)代入可得 Q＝CU′＝CBLv＝mC＋2BC2LB22EL2
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< 考点二 >
动量守恒定律在电磁感应中的应用
考点二 动量守恒定律在电磁感应中的应用
1.在双金属棒切割磁感线的系统中，双金属棒和导轨构成闭合回路，安 培力充当系统内力，如果它们不受摩擦力，且受到的安培力的合力为0 时，满足动量守恒，运用动量守恒定律解题比较方便。
运动
最终状态
a＝0，I＝0，v1＝v2
考点二 动量守恒定律在电磁感应中的应用
动量守恒m2v0＝(m1＋m2)v 系统规律 能量守恒 Q＝12m2v02－12(m1＋m2)v2
两棒产生焦耳热之比QQ12＝RR12
考点一 动量定理在电磁感应中的应用
此时电容器两极板间电压为U′＝E感 电容器带电荷量为：Q＝CU′＝CBLv 电容器电荷量减少ΔQ＝Q0－Q＝C(E－BLv) Δt 时间内流经金属棒的平均电流 I ＝ΔΔQt 对金属棒 ab，由动量定理得 B I LΔt＝mv 解得 v＝m＋CBCLBE2L2
电磁感应现象中的动量问题课件
交流电机的原理
交流电机的工作原理就是基于电磁感应现象。当电流通过线圈时，线圈周围的磁场发生变化，产生感 应电动势。同时，磁场动量的变化导致线圈中的电子受到洛伦兹力，产生定向移动，形成电流。
变压器的原理
变压器的工作原理也涉及到电磁感应现象。当原线圈中的电流发生变化时，会在铁芯中产生变化的磁 场，从而在副线圈中产生感应电动势。这个过程中，原线圈中的电流通过磁场的变化传递到副线圈中 ，实现电压的变换。
应强度有关。
02
动量守恒定律
动量的定义和计算
动量的定义
动量是描述物体运动状态的一个 物理量，表示物体质量和速度的 乘积，单位为千克·米/秒。
动量的计算
动量的大小等于物体的质量乘以 速度，用公式表示为p=mv。
动量守恒定律的表述
动量守恒定律表述
一个孤立系统中的总动量保持不变， 即系统内各个物体的动量之和在运动 过程中始终保持不变。
02
2. 调整磁铁的位置和导 轨的角度，使滑块在磁 场中以适当的速度运动 。
03
3. 使用电流表和动量测 量仪分别测量滑块运动 时的电流和动量变化。
04ห้องสมุดไป่ตู้
4. 记录实验数据，并进 行分析。
实验结果分析和结论
实验结果分析
通过测量和分析实验数据，可以得出电流和动量变化之间的关系。如果电流和动量变化成正比，说明电磁感应现 象中的动量问题符合动量守恒定律；如果电流和动量变化不成正比，则说明存在其他影响因素。
结论
本实验通过探究电磁感应现象中的动量问题，加深了对电磁感应和动量守恒定律的理解。实验结果表明，在一定 条件下，电磁感应现象中的动量问题符合动量守恒定律。这一结论对于深入理解电磁感应现象和动量守恒定律具 有重要意义。
交流电机的工作原理就是基于电磁感应现象。当电流通过线圈时，线圈周围的磁场发生变化，产生感 应电动势。同时，磁场动量的变化导致线圈中的电子受到洛伦兹力，产生定向移动，形成电流。
变压器的原理
变压器的工作原理也涉及到电磁感应现象。当原线圈中的电流发生变化时，会在铁芯中产生变化的磁 场，从而在副线圈中产生感应电动势。这个过程中，原线圈中的电流通过磁场的变化传递到副线圈中 ，实现电压的变换。
应强度有关。
02
动量守恒定律
动量的定义和计算
动量的定义
动量是描述物体运动状态的一个 物理量，表示物体质量和速度的 乘积，单位为千克·米/秒。
动量的计算
动量的大小等于物体的质量乘以 速度，用公式表示为p=mv。
动量守恒定律的表述
动量守恒定律表述
一个孤立系统中的总动量保持不变， 即系统内各个物体的动量之和在运动 过程中始终保持不变。
02
2. 调整磁铁的位置和导 轨的角度，使滑块在磁 场中以适当的速度运动 。
03
3. 使用电流表和动量测 量仪分别测量滑块运动 时的电流和动量变化。
04ห้องสมุดไป่ตู้
4. 记录实验数据，并进 行分析。
实验结果分析和结论
实验结果分析
通过测量和分析实验数据，可以得出电流和动量变化之间的关系。如果电流和动量变化成正比，说明电磁感应现 象中的动量问题符合动量守恒定律；如果电流和动量变化不成正比，则说明存在其他影响因素。
结论
本实验通过探究电磁感应现象中的动量问题，加深了对电磁感应和动量守恒定律的理解。实验结果表明，在一定 条件下，电磁感应现象中的动量问题符合动量守恒定律。这一结论对于深入理解电磁感应现象和动量守恒定律具 有重要意义。
电磁感应中动量定理和动量守恒定律的运用ppt课件.ppt
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
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在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
1.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、2
间隔一定的距离摆开放在导轨上，且与导轨垂直。
（1）ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小 （2）在图中标出ab刚进入磁场时cd棒中的电流方向 （3）若cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半， 求：cd离开磁场瞬间，ab受到的安培力大小
Lb a R
B
Nd Q
Mc P
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2.如图所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨，置于 垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两根质量相同的 导体棒a和b，与导轨紧密接触且可自由滑动。先固定a， 释放b，当b的速度达到10m/s时，再释放a，经过1s后， a的速度达到12m/s，则：此时b的速度大小是多少？
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
第66课时动量观点在电磁感应中的应用2025届高考物理一轮复习课件
1
C. 整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为 m0 2
2
0
D. 整个过程中，导体棒的平均速度大于
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
目录
高中总复习·物理
解析：
导体棒向右运动过程中一直受到向左的安培力作用，即
安培力一直做负功，故A错误；由动量定理可知－dB·
Δt＝0－
Δ
Δ
Δ
20
mv0，其中·
目录
高中总复习·物理
间距为L的光滑平行导轨倾斜放置，倾角为θ，由静止
释放质量为m、接入电路的阻值为R的导体棒，当通过
情境示例2
横截面的电荷量为q或下滑位移为x时，速度达到v
目录
高中总复习·物理
求运动时间
应用技巧
－BILΔt＋mgsin θ·Δt＝mv－0，q＝IΔt，
B2 L2 v
－
Δt＋mgsin
过程金属棒MN和PQ未相碰，则（
）
目录
高中总复习·物理
2ℎ
A. 金属棒MN进入磁场时，金属棒PQ两端电压大小为
2
B. 释放后金属棒MN的最小速度为0
C. 整个过程中流过金属棒PQ的电荷量为
D.
2ℎ
2
ℎ
整个过程中闭合回路产生的焦耳热为
4
目录
高中总复习·物理
解析：MN从静止释放到刚进入磁场这个过程，由动能定理得mgh＝
1
2
m0 ，此时产生的电动势E＝BLv0，电路中的电流为I＝
，又r＝
2
＋
2ℎ
R，所以此时PQ两端的电压UPQ＝E－Ir＝E－IR＝
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B 2l 2 v0 a 4m R
例题1:如图所示磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下，水平 导轨宽为L，闭合开关k，质量为m的光滑金属棒ab从h高处水平 抛出，水平射程为s，求通过金属棒的电荷量是多少？
例1：如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨 PQ、MN，间距为d=0.5m，P、M两端接有一只理想电压表V， 整个装置处于竖直向下的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中， 电阻均为r=0.1Ω ，质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属 棒L1，L2平行地搁在F=0.08N的作用下，由静止开始作加速运动。试求：
23．(10分)【加试题】某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火 箭发射装置，如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨， 间距为L。导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场B。绝缘火箭支撑 在导轨间，总质量为m，其中燃料质量为m´，燃料室中的金属棒EF电 阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触。 引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD(电阻可忽略且 和导轨接触良好)向上运动，当回路CEFDC面积减少量达到最大值Δ S， 用时Δ t，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭。在Δ t时间内， 电阻R产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体．当燃烧室下方的 可控喷气孔打开后。喷出燃气进一步加速火箭。 (1)求回路在Δ t时间内感应电动势的平均值及通过金属棒EF的电荷量， 并判断金属棒EF中的感应电流方向； (2)经Δ t时间火箭恰好脱离导轨．求火箭脱离时的速度v0； (不计空 气阻力) (3)火箭脱离导轨时，喷气孔打开，在极短的时间内喷射出质量为m´ 的燃气，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u，求喷气后火箭增加的 速度Δ v。(提示：可选喷气前的火箭为参考系)
22.（10分）【加试题】为了探究电动机转速与弹簧伸 长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径 为ll的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l、电 阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在 圆心处的导电转轴oo’上，由电动机A带动旋转。在金 属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B1、方向 竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金 属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖 直平面内的“U”型导轨保持良好接触，导轨间距为l， 底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B2、方向垂直导 轨平面向里的匀强磁场中，从圆形金属导轨引出导线 和通过电刷从转轴引出导线经开关S与“U”型导轨连 接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x0；当 开关S闭合，电动机以某一速度匀速转动，棒cd再次静 止，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余 电阻和摩擦等阻力，求此时 （1）通过棒cd的电流Icd； （2）电动机对该装置的输出功率P； （3）电动机转动角速度ω 与弹簧伸长量x之间的函数 关系。
（ （1 2）棒 ）若在棒 L2能达到的最大速度 L2达vm时撤去外力 vm； F，并同时释放棒L1，求释放 棒L1后通过棒L1的电荷量是多少？
(1)1.6m/s (2)3c
课内练习：两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水 平面内，两导轨 间的距离为 l 。导轨上面横放着两根导体棒， 构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆 为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖 直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时，棒有指向棒的初 速度v0，若将棒固定且两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）棒ab运动过程中通过它的电荷量？棒ab运动的距离？ （2）若棒cd可以自由滑动，当棒ab的速度变为初速度的3/4时， 棒cd的加速度是多少？ 2mv 0 R mv 0 x q 2 2 B l Bl
例题1:如图所示磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下，水平 导轨宽为L，闭合开关k，质量为m的光滑金属棒ab从h高处水平 抛出，水平射程为s，求通过金属棒的电荷量是多少？
例1：如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨 PQ、MN，间距为d=0.5m，P、M两端接有一只理想电压表V， 整个装置处于竖直向下的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中， 电阻均为r=0.1Ω ，质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属 棒L1，L2平行地搁在F=0.08N的作用下，由静止开始作加速运动。试求：
23．(10分)【加试题】某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火 箭发射装置，如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨， 间距为L。导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场B。绝缘火箭支撑 在导轨间，总质量为m，其中燃料质量为m´，燃料室中的金属棒EF电 阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触。 引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒CD(电阻可忽略且 和导轨接触良好)向上运动，当回路CEFDC面积减少量达到最大值Δ S， 用时Δ t，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭。在Δ t时间内， 电阻R产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体．当燃烧室下方的 可控喷气孔打开后。喷出燃气进一步加速火箭。 (1)求回路在Δ t时间内感应电动势的平均值及通过金属棒EF的电荷量， 并判断金属棒EF中的感应电流方向； (2)经Δ t时间火箭恰好脱离导轨．求火箭脱离时的速度v0； (不计空 气阻力) (3)火箭脱离导轨时，喷气孔打开，在极短的时间内喷射出质量为m´ 的燃气，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u，求喷气后火箭增加的 速度Δ v。(提示：可选喷气前的火箭为参考系)
22.（10分）【加试题】为了探究电动机转速与弹簧伸 长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置。半径 为ll的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为l、电 阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在 圆心处的导电转轴oo’上，由电动机A带动旋转。在金 属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为B1、方向 竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金 属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖 直平面内的“U”型导轨保持良好接触，导轨间距为l， 底部接阻值也为R的电阻，处于大小为B2、方向垂直导 轨平面向里的匀强磁场中，从圆形金属导轨引出导线 和通过电刷从转轴引出导线经开关S与“U”型导轨连 接。当开关S断开，棒cd静止时，弹簧伸长量为x0；当 开关S闭合，电动机以某一速度匀速转动，棒cd再次静 止，弹簧伸长量变为x（不超过弹性限度）。不计其余 电阻和摩擦等阻力，求此时 （1）通过棒cd的电流Icd； （2）电动机对该装置的输出功率P； （3）电动机转动角速度ω 与弹簧伸长量x之间的函数 关系。
（ （1 2）棒 ）若在棒 L2能达到的最大速度 L2达vm时撤去外力 vm； F，并同时释放棒L1，求释放 棒L1后通过棒L1的电荷量是多少？
(1)1.6m/s (2)3c
课内练习：两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水 平面内，两导轨 间的距离为 l 。导轨上面横放着两根导体棒， 构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆 为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖 直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时，棒有指向棒的初 速度v0，若将棒固定且两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）棒ab运动过程中通过它的电荷量？棒ab运动的距离？ （2）若棒cd可以自由滑动，当棒ab的速度变为初速度的3/4时， 棒cd的加速度是多少？ 2mv 0 R mv 0 x q 2 2 B l Bl