第2章 专题探究7 电磁感应中的动量与能量问题-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册经纶学典【学霸题中题】人教版(江苏专用)

专题探究七电磁感应中的动量与能量问题 题型1电磁感应中的动量问题 (1)此时b的速度大小是多少？ 1.如图所示，在足够大的光滑水平面上，有相距 (2)若导轨很长，分析a、b棒最后的运动 为d的两条水平的平行虚线，两虚线间有方 状态 向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.正 方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m.电 阻不为0，初始时线圈在磁场一侧，当cd边刚 进入磁场时速度为心，，ab边刚进入磁场时速 度为v2,线圈abcd全部离开磁场时速度为v3, 整个过程中线圈cd始终与磁场边界平行且 线圈与光滑水平面接触，则下列说法正确的是 3.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导 轨MN、PQ与水平面成30°角，其电阻不计， 间距为1.长度也为l的金属杆a、b用细线连 ××××××× 接，质量分别为m和2m,两杆的总电阻为R. ①2的关系为，=" 沿导轨向上的外力F作用在杆α上，使两杆 2 垂直导轨静止.整个装置处在垂直于导轨平 ②山的关系为好- 面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,重力 2 加速度为g.现将细线烧断，保持F不变，金属 ③线圈进入磁场过程中，通过导线横截面的 杆a、b始终与导轨垂直并接触良好.求： m(v1-v3） 电荷量为g= (1)外力F的大小： BL (2)细线烧断后，任意时刻杆a与b运动的速 ④线圈进入磁场过程中，通过导线横截面的 度大小之比； 电荷量为q= m(2-3） (3)杆a、b分别达到的最大速度的大小 BL A.①③ B.①④ C.②3 D.②④ 2.如图所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨， 置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两 0130 根质量相同的导体棒α和b,与导轨紧密接触 且可自由滑动.先固定α，释放b,当b的速度 达到10m/s时，再释放a,经过1s后，a的速 度达到12m/s,则： 第二章学霸069 4.如图示，在水平面上有两条导轨MW、PQ, XBx 导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平 面向里，磁感应强度的大小为B,两根完全相 同的金属杆1、2间隔一定的距离摆放在导轨 圈 上，且与导轨垂直.它们的电阻均为R,两杆与 导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆的摩擦 题型2电磁感应中的能量问题 不计.杆1以初速度。滑向杆2，为使两杆不 6.如图所示，平行导轨放在斜面上，匀强磁场垂 相碰，则杆2固定与不固定两种情况下，分别 直于斜面向上，恒力F拉动金属杆ab从静止 求出最初摆放两杆时的最小距离，并求出其 开始沿导轨向上滑动，金属杆与导轨接触良 最小距离之比. 好，导轨光滑.从静止开始到αb杆达到最大速 度的过程中，恒力F做功为W,ab杆克服重力 -0 做功为W,ab杆克服安培力做功为W,ab杆 动能的增加量为△E,电路中产生的焦耳热为 Q,ab杆重力势能的增加量为△E。,则（) A.W=Q+W+W2+△E+△E B.W=Q+W+W2+△E C.W=Q+△E+△E D.W2>Q,W1=△E 5.(2021·广东深圳期末)如图是一种电梯突然 失控下落时的保护装置.在电梯后方墙壁上交 替分布着方向相反的匀强磁场，每块磁场区 域宽1.6m,高0.5m,磁感应强度大小均为 (第6题) (第7题) 0.5T.电梯后方固定一个100匝矩形线圈，线 7.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 圈总电阻为82，高度为1.5m,宽度略大于磁 所示.抛物线的方程为y=x2,其下半部处在一 场.已知某次电梯运行试验中电梯总质量为 个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 2400kg,g取10m/s2,忽略摩擦阻力.当电梯 y=a的直线（如图中的虚线所示）.一个质量 失去其他保护，由静止从高处突然失控下落 为m的小金属块从抛物线y=b(b>a)处以速 时，求： 度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金 (1)电梯下落速度达到2.5m/s时，线圈内产 属块在曲面上滑动的过程中产生的总的焦耳 生的感应电流大小； 热是 (2)电梯可达到的最大速度； (3)若电梯下落45m,达到最大速度的，此 A.mgb B.2m 1 过程所用时间. C.mg(b-a) D.mg(b-a)+。mmw2 选择性必修第二册学霸070 8.宽度为L、足够长的光滑金属框架固定在竖直10.如图所示，条形磁场组方向水平向里，磁场 平面内，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于 边界与地面平行，磁场区域宽度为L=0.1m, 框架平面，框架底端接有电阻R.质量为m的 磁场间距为2L,一正方形金属线框质量 金属杆以初速度o沿着杆竖直向上运动，经 为m=0.1kg,边长也为，总电阻为R= 过时间t后速度大小又变为o,t时间内杆发 0.022.现将金属线框置于磁场区域1上方 生位移x.杆与框架始终接触良好，不计框架 某一高度h处自由释放，线框在经过磁场区 与杆的