课时跟踪检测(42) 电磁感应中的动力学、能量、动量问题（Word练习）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

多学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪检测（四十二） 电磁感应中的动力学、能量、动量 问题 A卷一一全员必做 1.(2023·西安月考)如图所示，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab边和 dc边平行且足够长，间距为L,整个金属框的电阻可忽略且置干竖直向下的匀强磁场中，磁 感应强度大小为B。一根长度也为L、电阻为R的导体棒MN置干金属框上，用大小为F的 水平恒力向右拉动金属框，运动过程中，MN与金属框保持良好接触且固定不动.则金属框 最终的速度大小为() X MX XX A.0 B.FRBL CFRB2L2 D.B2L2FR 解析：选C由平衡条件可知F=F安=BL,又=BLvR,联立解得V=FRB22,故 C正确。 2.(2023·自贡模拟)（多选）如图所示，距地面h高处水平放置间距 为L的两条光滑平行金属导轨，导轨左端接有电动势为E的电源，质量 为m的金属杆静置干导轨上，与导轨垂直且接触良好，空间有竖直向 下的磁感应强度为B的勻强磁场。现将开关S闭合，一段时间后金属 杆从导轨右端水平飞出.测得其水平射程为d,下列说法正确的是() A.金属杆离开导轨前做匀变速直线运动 B.金属杆离开导轨前做非匀变速直线运动 C.电源消耗的电能为mdEBLg2h) D.从闭合开关到金属杆刚要落地时.金属杆受到的冲量为gd22h) 解析：选BD开关S闭合后，金属杆受向右的安培力而做加速运动，随速度的增加， 金属杆切割磁感线产生的感应电动势逐渐变大，因为此感应电动势与原电源电动势反向.可 知电路中电流减小，金属杆受到的安培力减小，则金属杆离开导轨前做非勻变速直线运动， A错误，B正确：金属杆做平抛运动的初速度V=dg2h),由动量定理得B1L△t=mM,又q =l△t,电源消耗的电能为E电=Et=Eq=EmdBLg2h).C正确：金属杆落地时的速度V =v2+2gh=d2g2h),从闭合开关到金属杆刚要落地时，根据动量定理可知，金属杆受 到的冲量为1=mW=mgd22h).D正确。 3.(2023·乐山模拟)（多选）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ互相平行，间距为L,上端接入阻值为R的定值电阻.构成 U形平面.与水平面的夹角为(0°<日<90)，磁感应强度为B的勻 M 强磁场与导轨平面垂直，导轨电阻不计。金属棒b由静止开始沿导 轨下滑.并与两导轨始终保持垂直且接触良好，金属棒ab的质量为m,接入电路的阻为 ·独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2xXK.c0m● 您身边的互联网+敷辅专家 r。则金属棒ab沿导轨下滑过程中() A.最大加速度为gsin日 B.当金属棒ab下滑速度为v时，其两端电压为BLv C.所受安培力不会大干mgsin日 D.下滑速度大小-定小干RB2L2 ngsin日 解析：选AC对金属棒ab.根据牛顿第二定律可得ngsin日-F安=ma,由题可知. 开始滑动时.金属捧ab所受安培力为零，此时加速度最大，为gsi日，故A正确：由法拉 第电磁感应定律可得.当金属棒b下滑速度为V时，产生的感应电动势为BLv,则金属棒 ab两端电压为RR十rBLV,故B错误：金属棒ab沿导轨下滑时，所受安培力增大，则加速 度减小，当加速度为时.所受安培力达到最大.为mgsin日故C正确：当金属棒ab所 受安培力等干mgsin时，金属棒ab做匀速运动，此时速度最大，则有ngsin8=B22vmR +r,解得m=(R+r)mgsin0B2L2.故D错误。 4.(2022·浙江1月选考)如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖 直向上、磁感应强度大小B=kt的勻强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属 薄圆管，其电阻率为p、高度为h、半径为r、厚度为d(dK,则() A.从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向 B.圆管的感应电动势大小为kr2h C.圆管的热功率大小为πdhk2r32p D.轻绳对圆管的拉力随时间减小 解析：选C穿过圆管的磁通量向上逐渐增加，则根据楞次定律 可知.从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向.A错误：圆管 的感应电动势大小为E=△B△tT2=kTr2,B错误：圆管的电阻R=p2rdh,圆管的热功 率大小为P=E2R=πdhk2r32p,C正确：根据左手定则可知，圆管中各段所受的安培力 方向指向圆管的轴线，则轻绳对圆管的拉力的合力始终等干圆管的重力，不随时间变化.D 错误。 5.(多选)如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、4.在 L1与L2之间、L3与L4之间均存在勻强磁场，磁感应强度的大小均为1T,方向垂直干虚线 所在的平面向里。现有一单匝矩形线圈abcd,质