2024高考物理一轮复习第57讲电磁感应中的动力学和能量问题(练习)(学生版+解析).docxVIP

第57讲电磁感应中的动力学和能量问题

（模拟精练+真题演练）

1．（2023·江苏·模拟预测）如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，下列说法正确的是（????）

A．线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为

B．线框穿过第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为

C．线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为

D．线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过5个完整磁场区域

2．（2023·浙江·校联考模拟预测）如图所示，由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）

??

A．甲产生的焦耳热比乙多 B．甲加速运动，乙减速运动

C．甲和乙都加速运动 D．甲减速运动，乙加速运动

3．（2023·北京西城·北京八中校考三模）如图所示，间距为L的两倾斜且平行的金属导轨固定在绝缘的水平面上，金属导轨与水平面之间的夹角为θ，电阻不计，空间存在垂直于金属导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨上端接有阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒ab从金属导轨上某处由静止释放，开始运动时间后做匀速运动，速度大小为v，且此阶段通过定值电阻R的电量为q。已知导轨平面光滑，导体棒的电阻为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

??

A．导体棒ab先做匀加速运动，后做匀速运动

B．导体棒稳定的速度大小

C．导体棒从释放到其速度稳定的过程中，其机械能的减少量等于电阻R产生的焦耳热

D．导体棒从释放到其速度稳定的过程中，位移大小为

4．（2024·四川巴中·统考模拟预测）如图所示，足够长的∩形光滑导轨竖直放置，导轨顶端接有阻值为R的定值电阻，导轨所在空间有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；导体棒长为L（与导轨宽度相同），质量为m，电阻为r，紧贴导轨（接触良好）从静止释放，导体棒下落位移H时达最大速度，不计空气阻力和导轨电阻，重力加速度为g，则（）

??

A．导体棒最大速度

B．导体棒从开始下落到达到最大速度通过电阻R的电荷量为

C．导体棒从开始下落到达到最大速度时导体杆两端电压为

D．导体棒从开始下落到达到最大速度电阻R产生的焦耳热为mgH-

5．（2023·云南玉溪·云南省玉溪第三中学校考模拟预测）如图所示，、是固定在绝缘水平面上的两根电阻不计、间距为的光滑平行金属导轨，导轨右端接一个阻值为的定值电阻，在宽度为d的虚线范围内，存在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，一根质量为、电阻也为的金属棒静止在导轨左侧（磁场外），现给金属棒一水平向右的瞬时冲量，金属棒恰好能穿过磁场区域。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，下列说法正确的是（）

??

A．通过定值电阻的感应电流由流向

B．通过金属棒某截面的电荷量为

C．金属棒受到的瞬时冲量大小为

D．金属棒产生的电热为

6．（2023·江西·校联考模拟预测）如图，间距为L的平行导轨竖直固定放置，导轨上端接有阻值为R的定值电阻，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为d，磁场Ⅰ的下边界和磁场Ⅱ的上边界间距为d，磁场的磁感应强度大小均为B。一根质量为m、电阻为R的金属棒由静止释放，释放的位置离磁场Ⅰ的上边界距离为2d，金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属棒运动过程中始终保持水平且与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（????）

??

A．金属棒刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为

B．金属棒刚出磁场Ⅰ时的速度大小为

C．金属棒穿过两个磁场后电阻R中产生的焦耳热为2mgd

D．金属棒穿过磁场Ⅰ所用的时间为

7．（2023·河北唐山·迁西县第一中学校考二模）过山车的磁力刹车是为了保证在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式；磁性很强的长磁安装在轨道上，刹车金属片安装在过山车底部或两侧，简化图如图所示。相距为、水平放置的导轨处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个回路中的等效电阻为R，将过山车上的刹车金属片等效为一根长度为l的金属杆AB，过山车的质量为m，过山车刹车时的速度为v0。不计轨道摩擦和空气阻力。则（???）

??

A．刹车时，过山车做匀减速直线运动

B．刹车时，过山车做非匀变速直线运动，加速度逐渐减小

C．刹车停下时，过山车的位移

D．刹车过程中，通过电阻R的电荷量为