（全国通用）高考物理二轮复习 真题模型再现5 电磁感应中的“导体杆”模型学案-人教版高三全册物理学案

真题模型再现(五)——电磁感应中的“导体杆”模型来源图例考向核心归纳2017·全国卷Ⅲ第 15 题楞次定律、右手定则“导体杆”模型是电磁感应中的常见模型，选择题和计算题均有考查。1.常考的模型：(1)“单杆＋水平导轨”模型(2)“单杆＋倾斜导轨”模型(3)“双杆＋导轨”模型(4)“圆盘、线框旋转切割”模型(5)“线圈平动切割”模型(6)“线圈静止不动，磁场发生变化”模型2.模型解法(1)牢记两个定律，楞次定律(右手定则)和法拉第电磁感应定律。(2)熟记两个公式：E＝BLv 和 E＝I(R＋r)。注意感应电动势的其他表达式：E＝n，E＝Bωl2。(3)图象问题中两个好用的结论。① 图象问题多用排除法，如用电流的正、负表示方向来排除；② 图象问题中，同一条直线的斜率所对应的物理量不变(大小2017·全国卷Ⅱ第 20 题电磁感应与力学规律的综合2016·新课标全国卷Ⅲ第 25 题导体棒平动切割、法拉第电磁感应定律、电荷量的计算2016·新课标全国卷Ⅲ 第 21 题半圆形、扇形导线框旋转切割、交流电的有效值2015·新课标全国卷Ⅱ第 15 题右手定则、三角框旋转切割、电势差和方向都不变)；(4)力、电综合问题做好“五分析”【预测 1】 (2017·福建省毕业班质量检查)如图 14，磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中有一固定金属线框 PMNQ，线框平面与磁感线垂直，线框宽度为 L。导体棒 CD 垂直放置在线框上，并以垂直于棒的速度 v 向右匀速运动，运动过程中导体棒与金属线框保持良好接触。图 14(1)根据法拉第电磁感应定律 E＝，推导 MNCDM 回路中的感应电动势 E＝Blv；(2)已知 B＝0.2 T，L＝0.4 m，v＝5 m/s，导体棒接入电路中的有效电阻 R＝0.5 Ω，金属线框电阻不计，求：① 导体棒所受到的安培力大小和方向；② 回路中的电功率。解析 (1)设在 Δt 时间内 MNCDM 回路面积的变化量为 ΔS，磁通量的变化量为 ΔΦ，则 ΔS＝LvΔtΔΦ＝BΔS＝BLvΔt根据法拉第电磁感应定律，得E＝＝＝BLv(2)①MNCDM 回路中的感应电动势 E＝BLv回路中的电流强度 I＝导体棒受到的安培力 F＝BIL＝将已知数据代入解得 F＝0.064 N安培力的方向与速度方向相反② 回路中的电功率 P＝EI＝将已知数据代入解得 P＝0.32 W答案 (1)见解析 (2)①0.064 N 与速度方向相反②0.32 W【预测 2】 (2017·湖北八校联考)如图 15 所示，两根平行的光滑金属导轨 MN、PQ 放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为 L，电阻不计，水平段导轨所处空间存...