人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 分层作业12 电磁感应中的动力学、能量和动量问题.ppt

12345678910119.(多选)(2024广东韶关高二期末)如图所示,一半径为r、质量为m、电阻为R的n匝圆形细线圈在足够长的径向辐射状磁场中由静止开始下落,线圈下落高度h时速度达到最大值vm。已知线圈下落过程中环面始终水平且所经过位置的磁感应强度大小都相同,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则()A.线圈在磁场中做匀加速直线运动BCD1234567891011解析线圈在磁场中速度变大,感应电动势变大,感应电流变大,所受安培力变大,线圈在磁场中做加速度减小的加速运动,达到最大速度后,做匀速直线运动,A错误;由右手定则可知,线圈下落过程中,线圈中感应电流(俯视)沿顺时针方向,根据左手定则知安培力方向竖直向上,当安培力与重力大小相123456789101110.如图所示,两根等高的四分之一光滑圆弧轨道半径为r、间距为l,图中O为圆心,Oa水平,Oc竖直,在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现有一根长度稍大于l、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg。整个过程中金属棒与轨道接触良好,轨道电阻不计,重力加速度为g。求:(1)金属棒到达轨道底端cd时的速度大小和通过电阻R的电流;(2)金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量。12345678910111234567891011123456789101111.(2024辽宁鞍山高二期中)真空管道超高速列车减速时,需在前方设置一系列磁感应强度相同的磁场区域,如图是这种列车减速时的模型,图中粗实线表示间距为L、电阻不计的两根足够长的平行光滑金属导轨,导轨固定在绝缘的水平面上,导轨内等间距分布着足够多的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小都为B,方向与导轨平面垂直,每一有界磁场区域的宽度及相邻有界磁场区域的间距均为l,这些磁场区域从左向右编号依次为1、2、3、…、n-1、n。ab和cd是两根与导轨垂直、长度均为l、阻值均为R的金属棒,通过绝缘材料固定在列车底部,二者之间通过一绝缘细杆相连,并与导轨接触良好,其间距为s(sl)。列车的总质量为m,以水平向右的速度v0驶向第一个磁场区域。求:C组核心素养拔高练1234567891011(1)在金属棒ab刚进入第一个磁场区域的瞬间,ab两端的电压及此时列车加速度的大小;(2)在abcd回路穿过第一个磁场区域的过程中,abcd回路中产生的焦耳热;(3)列车能够完整穿过这种有界磁场区域的个数。1234567891011解析(1)感应电动势为E=BLv0又E=2IR,Uab=IR123456789101112345678910111234567891011A组必备知识基础练题组一电磁感应中的动力学问题1.(多选)如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,间距为l,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度vm,除R外其余电阻不计,则()A.如果B变大,vm将变大B.如果α变大,vm将变大C.如果R变大,vm将变大D.如果m变小,vm将变大BC123456789101112345678910112.(多选)如图所示,在平行水平地面的有理想边界的匀强磁场上方,有三个大小相同的、用相同的金属材料制成的正方形线框,线框平面与磁场方向垂直。A线框有一个缺口,B、C线框都闭合,但B线框导线的横截面积比C线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放,下列关于它们落地时间说法正确的是()A.三个线框同时落地B.三个线框中,A线框最早落地C.B线框在C线框之后落地D.B线框和C线框在A线框之后同时落地BD1234567891011解析A线框由于有缺口,在磁场中不能形成电流,所以下落时不受安培力作用,故下落的加速度一直为g;设正方形边长为l,电阻率为ρ,B、C线框的底边12345678910113.(2024河北邢台高二期中)游乐园中的过山车因能够给游客带来刺激的体验而大受欢迎。为了保证过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,将磁性很强的铷磁铁安装在轨道上,正方