2019年高考复习%E3%80%80专题：运用动量观点解决电磁感应综合问题.docxVIP

1.4 应用动量观点解决电磁感应综合问题 1、[多选]CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的宽度为d，如图所示。导轨的右端接有一阻值为R的电阻，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且与水平导轨间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是(　　) A．通过电阻R的最大电流为eq \f(BL\r(2gh),2R) B．流过电阻R的电荷量为eq \f(BdL,2R) C．整个电路中产生的焦耳热为mgh D．电阻R中产生的焦耳热为eq \f(1,2)mg(h－μd) 2、如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有一个边长为a(a﹤L)的正方形闭合线圈以初速度v0垂直磁场边界滑过磁场后，速度为v(v﹤v0)，那么线圈（ ） A.完全进入磁场中时的速度大于(v0+v)/2 B.完全进入磁场中时的速度等于(v0+v)/2 C.完全进入磁场中时的速度小于(v0+v)/2 D.以上情况均有可能 3．[多选](2018·吉林省实验中学模拟)空间AA′与DD′之间为磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，间距为H，磁场方向垂直纸面向里，DD′距离地面高度为L。现有一质量为m、边长为L(L＜H)、电阻为R的正方形线框由AA′上方某处自由落下(线框始终处于竖直平面内，且ab边始终与AA′平行)，恰能匀速进入磁场区域。当线框的cd边刚要触地前瞬间线框的加速度大小为a＝0.1g，g为重力加速度，空气阻力不计，则(　　) A．线框自由下落的高度为eq \f(m2gR2,2B4L4) B．线框触地前瞬间线框的速度为eq \f(9mgR,10B2L2) C．线框进入磁场的过程中，线框产生的热量为mgL D．线框的cd边从AA′运动到触地的时间为eq \f(mR,10B2L2)＋eq \f(2B2L3,mgR) 4、 [多选]如图所示，PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道，两轨道间的宽度为L，轨道斜面与水平面成θ角。在矩形abdc内存在方向垂直轨道斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，已知ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长为L、宽为d的矩形金属线圈ABCD放置在轨道上，开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑，从AB边进入磁场到CD边进入磁场的过程中，流过线圈的电荷量为q。线圈通过磁场的总时间为t，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．线圈在磁场中不可能做匀加速直线运动 B．线圈的电阻为R＝eq \f(BLd,q) C．线圈CD边刚好通过磁场下边界时，线圈的速度大小为v＝eq \f(mgtsin θ－BLq,m) D．线圈在时间t内电阻的发热量为Q＝4mgdsin θ－eq \f(?mgtsin θ－2BLq?2,2m) 5、如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L，电阻为r，其间连接一阻值为R的定值电阻。整个空间充满垂直导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上，与导轨接触良好，金属棒从静止开始下落，当下落距离为h时速度达到稳定。求 (1)金属棒达到稳定时的速度 (2)从静止到刚达到稳定时，流过R上的电量 (3)金属棒下落距离h所需的时间。 6.如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面。导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5Ω。ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计，现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U=0.3V。重力加速度g=10m／s?2?。求： (1)ab匀速运动时，外力F的功率； (2)ab杆加速过程中，通过R的电量； (3)ab杆加速运动的距离。 1.4 应用动量观点解决电磁感应综合问题参考答案 1. 答案：ABD 答案解析：质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，刚进入磁场时速度最大，由mgh＝eq \f(1,2)mv2，得最大速度v＝eq \r(2gh)，产生的最大感应电动势Em＝BLv＝BLeq \r(2gh)。由闭合电路欧姆定律可得电阻R的最大电流Im＝eq \f(Em,2R)＝eq \f(BL\r(2gh),2R)，A正确；在导体棒滑过磁场区域的过程中，产生的感应电动势的平均值eq \x\to(E)＝eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(BdL,Δt)，平均感应