第3部分 高频考点12 电磁感应的动量与能量问题-2023老教材老高考物理【导学教程】大二轮专题辅导与训练

高考专题辅导与训练 (3)棒OP和棒MN先后在磁场中做匀速直线运动，先！ 3.ACD根据右手定则可知，进入磁场时，线框中的电流 后把各自在磁场中做匀速直线运动时减少的重力势能 沿abcda方向，d端电势比c端电势高；出磁场时，线框 转化为电流流经电路产生的热量，根据能量守恒可得 中的电流沿adcba方向，a端电势比b端电势高，A正 Q=2 ngdsin0。 确，B错误。在进入磁场过程中，a、b两端电压为感应电 答案(1)OP棒做匀速直线运动mgsin0 BL 动势的：离开磁场的过程中，、b两端电压为感应电 (2)2mgRsin (3)2mgdsin0 B2L2 动势的子；可知ah边刚要高开磁场的瞬间，a,b两瑞的 高频考点12电磁感应的动量与能量问题 电压最大，设线框此时的速度为，根据运动学公式可 1.AD恒力F作用过程中，根据能量守恒可得回路中产 得2=2a·3L,所以Unx=BLV6aL,C正确。ah 生的总焦耳热为Qs=Fs-2X?mf=4.8J,由于 边刚要离开磁场瞬间线圈消耗的功率最大，线框中的最 RCD=2REF,可知导体棒EF上产生的焦耳热为QEF= 3Q总=1.6J,A正确：撒去拉力F后，当导体棒CD与 大电动本P-层-如，】 R之，D正确。 :4.BD导体棒下滑到水平面时速度大小为1，由机械能 导体棒EF在磁场中产生的电动势大小相等，方向相反 时，两导体棒的速度达到稳定，设稳定时导体棒CD的 守恒有mgR=2mu2,解得u1=6m/s,导体棒刚进入 速度为UCD,导体棒EF的速度为vr,右侧导轨间距为 磁场时产生电动势最大E=Bdu1=18V,电流强度I= L,左侧导轨间距为2L,则有B·2LCD=BLVEF,从撤 E 去拉力F到导体棒速度稳定，对导体棒CD,根据动量： R0十，2A,导体棒受的安培力F=BId=6N,导体棒 克服安培力做功功率最大值P=F1=36W,选项A错 定理可得-BI·2L=mD一mw1。对导体棒EF,根 误；导体棒两端间最大电势差U=IR0=l2V,选项B正 据动量定理可得一BI·L1=mUr一mo1,联立解得 D=号m/s,F=号m/s,B错送；导体捧CD从PQ 2 确：通过等体裤电荷量g一，号选项C每 误；导体棒出磁场时速度大小为2，由动量定理有 运动到MN过程中做匀速直线运动，所用时间为t= =3s导体棒E℉做加速度减小的减速运动，位移应 -B1d=m(og-)且g=1=号C,解得w=2m/s, UCD 设导体棒穿过磁场过程产生热量为Q,由能量守恒得 满足F<F十，=3十0.2 Q 2m2-7m2=8J,电阻R上产生的最大热量 2 °2一×3m=1.3m,C错误； 导体棒CD从MN进入右侧磁场区域，导体棒CD与导 QR=BQ=J,选项D正确。 体棒EF组成的系统满足动量守恒，当两导体棒达到共 速时，两导体棒达到最终稳定状态，根据动量守恒可得 !5,AD金属框进入磁场过程中和从磁场另一侧穿出过程 m0D-h=2u我，解得#=D2_3一0.2 中：磁适量变化量大小相等，因g=1·=把划造入 2 2 -m/s= 磁场过程中通过αb的电荷量和穿出磁场过程中通过αb 的电荷量相等，由动量定理一BIL·△t=△v,可知速 15m/s,D正确。 度变化量大小相等，A正确，B错误；金属框进入磁场时 2.BD导体棒MN在恒力F作用下向上匀加速的进入磁 的速度大于穿出磁场时的速度，则金属框进入磁场时受 场，设进入磁场时速度为u,由牛顿第二定律F一mg= 到的安培力大于穿出磁场时受到的安培力，所以进入磁 ma,运动过程有2=2ah2,代入可解得v=4m/s。进入 场过程中克服安培力做的功大于穿出磁场时安培力做 磁场，导体棒切割磁感线，产生感应电动势，由法拉第电 的功，由于克服安培力做的功等于金属框产生的焦耳 磁感应定律E=BLu=4V,电路中R1与R2的并联电阻 热，所以金属框进入磁场过程中产生的热量大于穿出磁 RR2 E -=0.40,导体捧MN的电流I=R千 场过程中产生的热量，C错误，D正确。 为R=R1+R 6.ABC由牛顿第二定律得Mg一ngsin0=(M+m)a,解 5A=8A,则F=BIL十mg=F安十mg,可知进入 得线框进入磁场前运动的加速度为a=Mg一ngsin目， M+m 场后导体棒匀速运动，产生的电动势恒定，电流恒定，则 A错误，符合题意；由平衡条件Mg-mngsin0-F安=0， 导体棒MN两瑞的电势差UwR开E-品X4V P=B,1-景E=以U联立解得线框建人隆号时 3.2V,A错误；导体棒MN的热功率为P=I2r=82× 匀速运动的速度为u=Mgmgsin0)R,B错误，符合 0.1W=6.4W,B正确；导体棒通过磁场所用时间t= B2112 售-华。=景s风上产生怎