2021届高考一轮复习计算题专题：电磁动力场问题模板
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2025-01-10
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电磁动力场问题模板
1.（枣庄三中、高密一中、莱西一中联考物理试题）16.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 水
平固定放置，导轨间距为 L，导轨两端与定值 电阻 R1和 R2相连，R1和R2的阻值均为 R。磁感应强度的大
小为 B的匀强磁场方向竖直向上，有一个质量为 m， 电阻也为 R的导体棒 ab 与导轨垂直放置。现在导体
棒ab 的中点施加一个水平恒力 F，让导体棒 ab 从静止开始向右运动。 经过时间 t，运动达到稳定状态。
导轨的电阻忽略不计，求：
(1)导体棒达到稳定时 ab 两点之间的电势差 Uab；
(2)t时间内 R1上产生的电热。
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2.（2020 届山东省德州市高三第一次模拟考试物理试题）16.如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨固定
在水平面上，宽度 L=1m；导轨的上表面光滑，且左端封闭；导轨所在平面有竖直方向的匀强磁场，磁感
应强度 B随时间 t的变化关系如图乙所示；垂直导轨放置的导体棒 MN 质量 m=2kg、电阻 R=2Ω，其它电阻
不计。0到t0=2s 时间内使导体棒静止，此阶段导体棒距导轨左端的距离也为 L=1m；自 t0=2s 时刻起，释放
导体棒，同时对导体棒施加一水平向右的恒力 F，F=2N，导体棒达到最大速度后，其电流与 0到t0=2s 时
间内的电流相同。已知自 0时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，回路中产生的焦耳热 Q=4.75J。
求：
(1)导体棒达到最大速度后回路中的电流；
(2)自t0=2s 时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒运动的位移。
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3.（2020 届山东省六地市部分学校高三 3月在线大联考物理试题）18.如图所示，有两根足够长的平行光滑
导轨水平放置，右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接，导轨间距 L＝1m。细金属棒 ab
和cd垂直于导轨静止放置，它们的质量 m均为 1kg，电阻 R均为 0.5Ω。cd 棒右侧 lm 处有一垂直于导轨平
面向下的矩形匀强磁场区域，磁感应强度 B＝1T，磁场区域长为 s。以 cd 棒的初始位置为原点，向右为正
方向建立坐标系。现用向右的水平恒力 F＝1.5N 作用于 ab 棒上，作用 4s 后撤去 F。撤去 F之后 ab 棒与 cd
棒发生弹性碰撞，cd 棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。
（g=10m/s2）求：
(1) ab 棒与 cd 棒碰撞后瞬间的速度分别为多少；
(2)若s＝1m，求 cd 棒滑上右侧竖直导轨，距离水平导轨的最大高度 h；
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(3)若可以通过调节磁场右边界的位置来改变 s的大小，写出 cd 棒最后静止时与磁场左边界的距离 x的关
系。（不用写计算过程）
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4.（2020 届山东省威海市高三第一次模拟考试物理试题）16.如图甲所示，两根足够长的光滑平行直导轨固
定在水平面上，导轨左侧连接一电容器，一金属棒垂直放在导轨上，且与导轨接触良好。在整个装置中加
上垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化。0~t0内在导体棒上施加外力使导体棒静止不
动，t0时刻撤去外力。已知电容器的
电容为 C，两导轨间距为 L，导体棒
到导轨左侧的距离为 d，导体棒的质
量为 m。求：
(1)电容器带电量的最大值；
(2)导体棒能够达到的最大速度 vm。
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5.（2020 届山东省淄博市高三第一次模拟考试物理试题）16.如图所示，足够长、电阻可以忽略的矩形金属
框架 abcd 水平放置，ad 与 bc 之间的距离为 L=1m，定值电阻阻值 R1=R2=2.0Ω。垂直于框架放置一根质
量m=0.2kg、电阻 r=1.0Ω 的金属棒 ef，距离框架左侧 x=0.5m，棒 ef 与导轨间的动摩擦因数 μ=0.5，已知最
大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g=10m/s2。
(1)若在 abcd 区域存在竖直向上的匀强磁场，某时刻开始磁感应强度随时间变化，变化的规律为
B12t（T），保持电键 S断开，则需要经过多长时间导体棒 ef 开始运动，此时磁感应强度为多大？
(2)若保持(1)问中棒 ef 刚要开始运动时的磁感应强度不变，闭合电键 S，同时对 ef 施加一水平向右的恒定
拉力F=4N，求此后运动过程中，回路消耗的最大电功率。
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6.（2020 届山东省济南市高三第二次模拟考试物理试题）17.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨
MN、PQ 倾斜放置，两导轨间距 d=0.5m，导轨平面与水平面的夹角为 ，导轨 N、Q两端连接阻值
的电阻。导轨平面内分布着有界匀强磁场区域 I和Ⅱ，磁场方向均垂直于导轨平面向上，区域 I
的上边界距导轨 M、P端 上、下边界之间的距离 ，下边界与区域Ⅱ的上边界之间的
距离 ，区域 I的磁感应强度大小 ，区域 II 的磁感应强度大小 。质量
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的金属棒垂直导轨放置，与两导轨接触良好。将金属棒从 M、P端由静止释放，进入区域Ⅱ时恰好做匀速
运动，取 g=10m/s2，不计金属棒及导轨的电阻。求
(1)金属棒进入磁场区域Ⅱ时
的
速度；
(2)金属棒经过磁场区域 I所用的时间。
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7.（2020 届山东省泰安市高三第二次模拟考试物理试题）18.如图甲所示，光滑的平行长直金属导轨置于水
平面内，间距为 L，导轨左端接有阻值为 R的电阻，质量为 m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒
的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为
B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度 v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同
时受到水平向左，大小为 f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度 v2；
(2)为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
(3)导体棒以恒定速度运动时，克服阻力做功的功率和电路中消耗的电功率各为多大？
(4)若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，
其v－t关系如图乙所示，已知在时刻 t导体棒的瞬时速度大小为 vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速
度大小。
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8.（2019 年海南省高考物理真题）14.如图，一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为 l；
两根相同的导体棒 AB、CD 置于导轨上并与导轨垂直，长度均为 l；棒与导轨间的动摩擦因数为 （最大
静摩擦力等于滑动摩擦力）：整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向竖直向下。从 时
开始，对 AB 棒施加一外力，使 AB 棒从静止开始向右做匀加速运动，直到 时刻撤去外力，此时棒中
的感应电流为 ；已知 CD 棒在 时刻开始运动，运动过程中两棒均与导轨接触良好。两
棒的质量均为 m，电阻均为 R，导轨的电阻不计。重力加速度大小为 g。
（1）求 AB 棒做匀加速运动的加速度大小；
（2）求撤去外力时 CD 棒的速度大小；
摘要：
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1电磁动力场问题模板1.（枣庄三中、高密一中、莱西一中联考物理试题）16.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间距为L，导轨两端与定值电阻R1和R2相连，R1和R2的阻值均为R。磁感应强度的大小为B的匀强磁场方向竖直向上，有一个质量为m，电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置。现在导体棒ab的中点施加一个水平恒力F，让导体棒ab从静止开始向右运动。经过时间t，运动达到稳定状态。导轨的电阻忽略不计，求：(1)导体棒达到稳定时ab两点之间的电势差Uab；(2)t时间内R1上产生的电热。22.（2020届山东省德州市高三第一次模拟考试物理试题）16.如图甲所示，两根足够长的平...
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