第二章专题探究六 电磁感应中的动力学问题-【学霸黑白题·黑题】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版）

专题探究六电磁感应中的动力学问题 ____________ 黑题专题强化练—______时；75mn 题型1线框问题3.(2022·四川内江质检)如图所示，光滑矩形 1.如图所示是磁悬浮列车运行原理模型，两根平斜面ABCD的倾角θ=30^∘，在其上放置一矩形 行绝缘直导轨间距为L，宽度相同的磁场磁感金属线框abcd，ab的边长l_1=1m，bc的边长 应强度大小B_1=B_2=B，方向相反，并且以速度l_2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R= v同时沿直导轨向右匀速运动。导轨上金属框0.1Ω，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连， ab边长为L，ab边长与磁场宽度相同，电阻为细线与斜面平行且靠近；重物质量M=2kg， R，运动时受到的阻力为F_j，则金属框运动的离地面的高度为H=4.8m；斜面上efgh区域 最大速度表达式为（）是有界匀强磁场，方向垂直于斜面向上；已 知AB到ef的距离为s_1=4.2m，ef到gh的距 一xx x×x：．·。××x―离s_2=0.6m，gh到CD的距离为s_3=3.8m， ×××取g=10m/s^2；现让线框从静止开始运动(开 …××··∵x×Ⅸ··│×××—始时刻，cd与AB边重合)，发现线框匀速穿过 d～c 匀强磁场区域，求： 2B^2L^v-F/R （1)线框进入磁场时的速度v； A.vm=2B^3L=B.v_m=二2B^L （2)efgh区域内匀强磁场的磁感应强度B； 4B’Lv-F，RD.v_m==2B^2L^22B^2L^v+F_fR(3)线框在通过磁场区域过程中产生的焦耳 2.(2021·安徽滁州期末)(多选)如图甲所示，4）线框从开始运动到ab边与CD边重合需 在粗糙的固定斜面上有一闭合金属线圈，线 经历多长时间? 圈上半部处于方向垂直斜面且分布均匀的磁 场中，若取垂直斜面向上为磁场的正方向，磁 感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示， 线圈始终处于静止状态，则（） O’0■↑23-4-as’ 甲乙 A.t=1s时，线圈受到沿斜面向下的摩擦力 B.t=2s时，线圈受到沿斜面向上的摩擦力 C.0~1s内线圈受到的摩擦力减小 D.3~4s内线圈受到的摩擦力先增大后减小 选择性必修第二册﹒JK|黑白题42 题型2单杆问题6.如图所示，竖直平面内有一宽L=1m，足够长 4.（多选)如图所示，U形光的光滑矩形金属导轨，电阻不计。在导轨的上、 滑金属导轨与水平面成-p，飞～P一下边分别接有电阻R_1=3Ω和R_2=6Ω， 37°角倾斜放置，现将一金在MN上方及CD下方有垂直于纸面向里的 属杆垂直放置在导轨上且A37…匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为B= 与两导轨接触良好，在与1T，现有质量m=0.2kg，接入电路的电阻r= 金属杆垂直且沿着导轨向上的外力F的作用1Ω的导体棒ab，在金属导轨上从MN上方某 下，金属杆从静止开始做匀加速直线运动。整处由静止下落，下落过程中导体棒始终保持水 个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场平且与金属导轨接触良好，当导体棒ab下落到 中，外力F的最小值为8N，经过2s金属杆运快要接近MN时的速度大小为v_1=3m/s，不计 动到导轨最上端并离开导轨。已知U形金属导空气阻力，g取10m/s^2 轨两轨道之间的距离为1m，导轨电阻可忽略（1)求导体棒ab快要接近MN时的加速度 不计，金属杆的质量为1kg电阻为1Ω，磁感大小； 应强度大小为1T，重力加速度g=（2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后，棒中的电流 10m/s^2，sin37^∘=0.6，cos37∘=0.8.下列说大小始终保持不变，求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的 法正确的是（）距离h； A.拉力F是恒力（3)若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移，使导体 B.拉力F随时间t均匀增加棒ab刚进入磁场Ⅱ时速度大小变为v_2= C.金属杆运动到导轨最上端时拉力F为12N9m/s，要使棒在外力F作用下做a= D.金属杆运动的加速度大小为2m/s^23m/s^2的匀加速直线运动，求所加外力F 5.如图所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电随时间t变化的关系式。 阻忽略不计，导体杆ab质量是0.2kg，电阻是 0.1Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向 垂直框架向上，现用1N的外力F由静止拉动M|-- ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求：—L→h （1)此时刻ab杆产生的感应电动势的大小； （2)此时刻ab杆的加速度的大小； （3)ab杆所能达到的最大速度是多少? （4)请分别画出ab杆的a-t图像以及v-t 图像。 题型3双杆问题 “[-7，如图，光滑平行导M-—P 轨水平放置，电阻F××， ____不计，MN部分的―v--—x_xx 宽度为21，PQ部分的宽度为1，金属棒a和b 的质量分别为2m和m，其电阻大小分别为2R 和