高考培优讲座(十)电磁感应中力学综合问题的求解 [命题规律] 近几年高考中，电磁感应已成为必考内容，成为高考中的热点和重点．其中选修 3－5 纳入必考之后，动量定理和动量守恒定律在电磁感应中的应用会成为命题的新生点．在高三复习中应该充分重视该部分的知识点．【重难解读】高考对法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则及右手定则的考查一般会结合具体情况和过程命题，主要方向：结合函数图象，结合电路分析，联系力学过程，贯穿能量守恒．杆＋导轨或导线框是常见模型，属于考查热点．该题型知识跨度大，思维综合性强，试题难度一般比较大．1．单杆水平式(导轨光滑)物理模型动态分析设运动过程中某时刻棒的速度为 v，加速度为 a＝－，a、v 同向，随 v 的增加，a 减小，当 a＝0 时，v 最大，I＝ 恒定收尾状态运动形式匀速直线运动力学特征a＝0，v 最大，vm＝电学特征I 恒定2.单杆倾斜式(导轨光滑)物理模型动态分析棒释放后下滑，此时 a＝gsin α，速度 v↑E＝BLv↑I＝↑F＝BIL↑a↓，当安培力 F＝mgsin α 时，a＝0，v 最大收尾状态运动形式匀速直线运动力学特征a＝0，v 最大，vm＝电学特征I 恒定【典题例证】 (2020·河南南阳模拟)如图甲所示，相距 d 的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端 ef 间连接一阻值为 2R 的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为 37°.长度也为 d、质量为 m 的金属棒 ab 电阻为 R，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上 MG、NH 段动摩擦因数 μ＝(其余部分摩擦不计)．MN、PQ、GH 相距为 L，MN、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为 B1的匀强磁场，PQ、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场 B2，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其余电阻均不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，当 ab 棒从 MN 上方一定距离由静止释放通过 MN、PQ 区域(运动过程中 ab 棒始终保持水平)，电压传感器监测到 U－t 关系如图乙所示．(1)求 ab 棒刚进入磁场 B1时的速度大小．(2)求定值电阻上产生的热量 Q1.(3)多次操作发现，当 ab 棒从 MN 以某一特定速度进入 MNQP 区域的同时，另一质量为2m，电阻为 2R 的金属棒 cd 只要以等大的速度从 PQ 进入 PQHG 区域，两棒均可同时匀速通过各自场区，试求 B2的大小和方向．[解析] (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...
