18：电磁感应中的动力学和能量问题（含解析）-2025年高考物理专题强化练.pdf

专题强化练(十八)电磁感应中的动力学和能量问题

(40分钟50分)

一、选择题

1.(6分)(多选)(2023·怀化模拟)如图,两根足够长且光滑平行的金属导轨PP、QQ倾斜放置,匀

强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,板间

有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好。现同时由静止释放

带电微粒和金属棒ab,则下列说法中正确的是()

A.金属棒ab最终可能匀速下滑

B.金属棒ab一直加速下滑

C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势

D.带电微粒不可能先向N板运动后向M板运动

2.(6分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,导轨上垂直放置两根导体棒a和

b,俯视图如图所示。在整个导轨平面内有竖直向上的匀强磁场,导体棒与导轨接触良好且均可

沿导轨无摩擦地滑行,若给a棒一初速度的同时释放b棒,在一段时间内a棒动能的减小量为

E,b棒动能的增加量为E,a棒克服磁场力做功为W,a、b棒上产生总热量为Q(不计a棒与

kakba

b棒间相互作用),则()

A.WE+QB.WQ+E

akaakb

C.WQD.EQ

akb

3.(6分)(2024·吉安模拟)如图所示,同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l,电阻均为R,

质量分别为2m和m。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,在两导线框之间有一宽度

为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时,线框b的上边与匀强

磁场的下边界重合,线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放,当线

框b全部进入磁场时,a、b两个线框开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力,则下列说法错误

的是()

A.a、b两个线框匀速运动的速度大小为

22

23

3

B.a

线框从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为

C.从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中,线框a所产生的焦耳热为mgl

D.从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中,两线框共克服安培力做功为2mgl

4.(6分)(多选)(2021·湖南选择考)两个完全相同的正方形匀质金属框,边长为L,通过长为L的绝

缘轻质杆相连,构成如图所示的组合体。距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里

的匀强磁场。磁场区域上下边界水平,高度为L,左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平

面内以初速度v水平无旋转抛出,设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场,不计空气

0

阻力。下列说法正确的是()

A.B与v无关,与成反比

0

B.通过磁场的过程中,金属框中电流的大小和方向保持不变

C.通过磁场的过程中,组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等

D.调节H、v和B,只要组合体仍能匀速通过磁场,则其通过磁场的过程中产生的热量不变

0

二、计算题

5.(12分)(生产实践情境)如图所示为用于摩天大楼的磁动力电梯示意图。在竖直平面上有两根

很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面交替排列着方向相反的匀强磁场B和

1

B,BB1.0T,两磁场始终竖直向上做匀速运动。电梯轿厢固定在图示的金属框ab