河南省新郑市新郑高级中学2023届高考物理二轮专题突破训练：动量定理在电磁感应现象中的应用

动量定理在电磁感应现象中的应用 1、一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中（   ） A．向上滑行的时间大于向下滑行的时间 B．电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时 C．通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时 D．杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时 2、如图所示，在水平面上有两条足够长的光滑平行导轨MN、PQ，导轨间的距离为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁场的磁感应强度的大小为B．两根金属杆1、2间隔一定距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，它们的质量均为m，电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨的电阻不计．现将杆1以初速度v滑向杆2，为了使两杆不相碰，则最初摆放两杆时的距离至少为 A．   B．   C．   D．  3、如图所示,两光滑平行长直金属导轨间距为d,放置在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直,两质量都为m、电阻都为r的导体棒L1、L2垂直放置在导轨上且与导轨接触良好,两导体棒距离足够远.现L1静止,L2以初速度v0向右运动且不会与L1碰撞,不计导轨的电阻,忽略感应电流产生的磁场,则( ) A.导体棒L1的最终速度为v0 B.导体棒L2产生的焦耳热为 C.通过导体棒横截面的电荷量为 D.两导体棒的初始距离最小为 4、如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,水平面内的U形导体框左端接一阻值为R的电阻,导体棒ab质量为m,电阻为r,垂直导体框平行的两导轨置于导体框上,导体框宽度为L,导体棒与导轨接触良好.不计导体框的电阻,不计导体棒与导体框间的摩擦.ab棒以水平向右的初速度v0开始运动,最终停在导体框上.关于此过程的说法正确的是      ( ) A.导体棒做匀减速直线运动 B.导体棒中感应电流的方向为b→a,所以b点电势高于a点电势 C.刚开始运动时,ab两端电压为BLv0 D.电阻R上消耗的电能为 5、(多选)如图所示,光滑水平平行金属导轨置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于水平面向下,左侧导轨间距为L,右侧导轨间距为2L,且导轨均足够长.质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置,处于静止状态.ab的电阻为R,cd的电阻为2R,两棒始终与导轨垂直且接触良好,并在对应的导轨部分运动.现给cd一水平向右的初速度v0,则() A.两棒组成的系统动量守恒 B.从cd获得初速度到二者稳定运动过程中通过两棒的电荷量为 C.ab棒最终的速度为 D.从cd获得初速度到二者稳定运动过程中产生的焦耳热为 6、图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为0.40m,电阻不计﹒导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直﹒质量m为6.0×10-3kg.电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触﹒导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1﹒当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求 (1)速率v (2)滑动变阻器接入电路部分的有效阻值R2﹒ (3)杆ab由静止开始下滑,到达到稳定速率v后的这0.5s内通过R1的电量q1﹒ 7、两根足够长的平行金属导轨左端与电阻R相连，固定在水平桌面上，质量为m、内阻为R的金属杆ab与导轨接触良好，可以无摩擦地沿导轨运动．导轨的电阻不计，导轨宽度为,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨平面，现给金属杆ab一个瞬时冲量I0 ,使杆向右滑行。求： (1)回路的最大电流； (2)当滑行过程中电 阻R上产生的热量为Q时，ab杆的加速度是多大； (3)ab 杆从开始运动到停下共滑行多长的距离. 8、如图所示，MN,PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面.导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab,ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5Ω.ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计.现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表表示数U=0.3V.重力加速度g=10m/s2.求： （1）ab匀速运动时，外力F的功率； （2）ab杆加速过程中，通过R的电量； （3）ab杆加速运动的距离. 9、（2017天津卷）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电