高考物理一轮总复习精品课件 第12章 电磁感应 课时规范练 第4讲 专题提升 电磁感应中的动力学和能量问题 (5).ppt

第4讲专题提升电磁感应中的动力学和能量问题1234567基础对点练题组一电磁感应中的动力学问题1.(2024山东滨州模拟)电磁炮结构图如图1所示,其原理可简化为图2,MM、NN是光滑水平导轨,直流电源连接在两导轨左端,衔铁P放置在两导轨间,弹丸放置在P的右侧(图中未画出),闭合开关K后,电源、导轨和衔铁形成闭合回路,通过导轨的电流产生磁场,衔铁P在安培力作用下沿导轨加速运动。已知电源的电动势大小为E,衔铁P与弹丸总质量为m,整个电路的总电阻恒为R,两导轨间距为L,导轨间的磁场可认为是垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度的大小与通过导轨的电流成正比,即B=kI,某时刻,衔铁P的速度大小为v,此时衔铁P的加速度大小为()图1图2C123456712345672.(多选)(2024广东清远校考模拟)如图所示,间距为l的两光滑平行金属导轨固定在水平绝缘台上,导轨足够长且电阻不计,质量分别为m、2m的金属棒a、b垂直导轨静止放置,导轨间金属棒的电阻均为r,整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现用水平恒力F向右拉金属棒a,运动过程中金属棒a、b始终垂直导轨并与导轨保持良好接触,最终金属棒a、b运动保持稳定状态,则()AC12345671234567题组二电磁感应中的能量问题3.(2021北京卷)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒ab以水平向右的初速度v0开始运动,最终停在导体框上。在此过程中()A.导体棒做匀减速直线运动B.导体棒中感应电流的方向为a到bC123456712345674.(多选)(2024广东高三联考)电磁阻拦索是航空母舰的核心之一。电磁阻拦系统的简化原理如图所示:舰载机通过绝缘阻拦索与金属棒ab一起在磁场中减速滑行至停止,已知舰载机质量为m,金属棒ab质量为m,两者以共同速度v0进入磁场。轨道一端MP间所接电阻为R,其他电阻均不计。水平平行金属导轨MN与PQ间距离为L,轨道间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,除安培力外舰载机系统所受其他阻力均不计,则()A.舰载机将做匀减速直线运动B.运动过程中,电阻R中的电流方向为M→R→PC.舰载机和金属棒一起运动的最大加速度为D.舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热为BC1234567解析因为舰载机与金属棒一起做减速运动,则产生的感应电动势减小,感应电流减小,安培力减小,则加速度减小,不是匀减速直线运动,故A错误;根据右手定则可知电阻R中感应电流的方向为M→R→P,故B正确;金属棒向右运动时,受到向左的安培力使其减速,故可知金属棒产生的最大感应电动势为以共同速度v0进入磁场的瞬间,此时根据闭合电路的欧姆定律可知最1234567综合提升练5.(多选)(2024广东惠州一模)某科技馆设计了一种磁力减速装置,简化为如题图所示模型。在小车下安装长为L、总电阻为R的正方形单匝线圈,小车和线圈总质量为m。小车从静止开始沿着光滑斜面下滑s后,下边框刚进入匀强磁场时,A.线圈通过磁场过程中,感应电流方向先顺时针方向后逆时针方向(俯视)B.线框在穿过磁场过程中产生的焦耳热为mg(2L+s)sinθC.线框刚进入磁场上边界时,感应电流的大小为D.小车和线圈的总质量为小车开始做匀速直线运动。已知斜面倾角为θ,磁场上、下边界的距离为L,磁感应强度大小为B,方向垂直斜面向上,重力加速度为g,则()AD1234567解析线框刚进入磁场上边界时,根据楞次定律可得感应电流的方向为顺时针方向(从斜面上方俯视线框),穿出磁场时,根据楞次定律可得感应电流的方向为逆时针方向,故A正确;设线框进入磁场时的速度大小为v0,自由下滑12345676.(多选)(2024广东深圳模拟)如图甲所示,一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上,水平面内两条平行直线MN、QP间存在垂直水平面的匀强磁场,t=0时,线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动,外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示,已知线框质量m=1kg,电阻R=4Ω,则()A.磁场宽度为4mB.匀强磁场的磁感应强度为1TC.线框穿过QP的过程中产生的焦耳热等于4JD.线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为0.5CAD1234567123456712345677.(2