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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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。

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。

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；

(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）

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。

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

B12t（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。

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

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。

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。

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；

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摘要：

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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