高三第二轮物理专题复习学案
电磁感应中的力学问题
电磁感应中中学物理的一个重要“节点”，不少问题涉及到力和运动、动量和能量、电路和安培力等多方面的知识，综合性强，也是高考的重点和难点，往往是以“压轴题”形式出现．因此，在二轮复习中，要综合运用前面各章知识处理问题，提高分析问题、解决问题的能力．本学案以高考题入手，通过对例题分析探究，让学生感知高考命题的意图，剖析学生分析问题的思路，培养能力．例1【20XX年高考江苏卷】如右图所示，两根平行金属导端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l020m．有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为Bkt，比例系数k＝0020T／s．一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在t0时刻，轨固定在水平桌面上，每根导轨每m的电阻为r0＝010Ω／m，导轨的金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝60s时金属杆所受的安培力．解题思路以a示金属杆运动的加速度，在t时刻，金属杆与初始位置的距离L＝此时杆的速度v＝at这时，杆与导轨构成的回路的面积SLl回路中的感应电动势E＝S
12at2
B＋Blvt
而Bkt
BBttBtkttER
回路的总电阻R＝2Lr0回路中的感应电流，I

作用于杆的安培力F＝BlI
3k2l2解得Ft2r0
代入数据为F＝144×103N例2．2000年高考试题如右上图所示，一对平行光滑R轨道放置在水平地面上，两轨道间距L＝020m，电阻R＝10Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝050T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动．测得力F与时间t的关系如下图所示．求杆的质量m和加速度a．
f解析：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有v＝at杆切割磁感线，将产生感应电动势E＝BLv②在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流IER③杆受到的安培力为F安IBL④根据牛顿第二定律，有F－F安＝ma⑤
①
B2l2联立以上各式，得FmaatR
由图线上各点代入⑥式，可解得a＝10ms2，m＝01kg
⑥
例3．20XX年高考新课程理综两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B＝005T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计．导轨间的距离l＝020m．两根质量均为m＝010kgr