第55讲 电磁感应中的动力学和能量问题（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第55讲电磁感应中的动力学和能量问题

目录

01模拟基础练

【题型一】电磁感应中的动力学问题

【题型二】电磁感应中的能量问题

02重难创新练

【题型一】电磁感应中的动力学问题

1.如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框的电阻不计，开始时，给ef一个向右的初速度，则()

A.ef将减速向右运动，但不是匀减速运动

B.ef将匀减速向右运动，最后停止

C.ef将匀速向右运动

D.ef将往返运动

2.(多选)如图所示，电阻R、电容器C与固定在同一水平面上的光滑平行导轨相连，导轨间有竖直向下的匀强磁场。一导体棒垂直放在导轨上且与导轨接触良好，导体棒与导轨电阻不计。现让导体棒获得一初速度v0从位置A向右滑动并经过B、C两位置，在导体棒向右滑动的过程中，下列说法正确的是()

A.R中的电流从a到b

B.导体棒向右做匀速滑动

C.电容器的带电荷量逐渐变小

D.在BC段滑动时导体棒动能的减少量等于电阻R上产生的热量

3.如图所示，一宽度为L的光滑导轨与水平面成α角，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨上端连有一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一质量为m、电阻也为R的金属棒从导轨顶端由静止释放，设导轨足够长，重力加速度为g，下列说法正确的是()

A.金属棒将做匀加速运动

B.释放的瞬间金属棒的加速度大小为gcosα

C.金属棒的最大速度大小为eq\f(2mgRsinα,B2L2)

D.金属棒下滑相等距离的时间内通过定值电阻R的电荷量越来越多

4.(多选)如图甲所示，平行金属导轨及所在平面与水平面成37°角。不计金属导轨电阻，平行导轨间距L＝1m，定值电阻R＝3Ω，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场。将电阻r＝1Ω、m＝0.1kg的金属棒ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，金属棒下滑过程中的v－t图像如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()

A.金属棒下滑过程中受到的摩擦力为0.2N

B.匀强磁场的磁感应强度大小为2T

C.金属棒在磁场中下滑0.1s过程中电阻R中电流为0.5A

D.金属棒在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量为1.875×10－2J

【题型二】电磁感应中的能量问题

5.(多选)如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好。重力加速度为g，则金属棒穿过磁场区域的过程中()

A.流过定值电阻的电流方向是N→Q

B.通过金属棒的电荷量为eq\f(BdL,2R)

C.克服安培力做的功为mgh

D.金属棒产生的焦耳热为eq\f(1,2)(mgh－μmgd)

6.(2023·北京卷，9)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是()

A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向

B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动

C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等

D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等

7.如图甲所示，地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场，质量为m的正方形闭合导线框abcd的边长为l，从bc边距离地面高为h处将其由静止释放，已知hdl。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中，导线框的v－t图像如图乙所示。重力加速度为g，不计空气阻力，以下有关这一过程的判断正确的是()

A.t1～t2时间内导线框受到的安培力逐渐增大

B.磁场的高度d可以用v－t图中阴影部分的面积表示

C.导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量

D.导线框产生的焦耳热大于mgl

8．(2024届·景德镇高三模拟)(多选)如图甲，水平面上两根足够长的粗糙金属导轨平行固定放置，间距为L＝1.0m，一端通过导线与阻值为R＝0.5Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下。用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动，当改变拉力的大小时，相对应稳定时的速度v也会变化，已知v和F的关系如图乙所示。重力加速度取g＝10m/s2，则()

A．金属杆受到的拉力与速度成正比

B．该磁场的磁感应