课时跟踪检测(48) 电磁感应中的动力学、能量问题（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

1/7 盈学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxxK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪检测（四十八） 电磁感应中的动力学、能量问题 1.如图.一足够长通电直导线固定在光滑水平面上，质量是0.04kg的硬质金 属环在该平面上运动，初速度大小为%=2m/s、方向与导线的夹角为60°，则该 金属环最终() A.做曲线运动.环中最多能产生0.08」的电能 B.静止在平面上，环中最多能产生0.04J的电能 C.做勻加速直线运动，环中最多能产生0.02」的电能 D.做勻速直线运动，环中最多能产生0.06J的电能 解析：选D金属环在向右上方运动过程中，通过金属环的磁通量减少，根据楞次定律 可知金属环受到的安培力会阻碍其运动，直到其磁通量不发生变化，即沿着导线的方向运动 时，金属环不再受到安培力的作用，此时金属环将做匀速直线运动，只具有竖直方向的速度， 根据速度合成与分解规律可知金属环最终做匀速直线运动的速度为V=%c0s60°=12%= 1m/s,根据能量守恒定律可得，金属环中产生的电能为E=12mvo2一12m2=0.06. 所以D正确.A、B、C错误。 2.(2021·河北高考)如图，两光滑导轨水平放置在竖直 向下的勻强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨间距最窄处为 一狭缝，取狭缝所在处口点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x 轴夹角均为日.一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上 的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度V 向右勻速运动，忽略所有电阻。下列说法正确的是() A.通过金属棒的电流为2BC2tan日 B.金属棒到达xo时，电容器极板上的电荷量为BCvXotan日 C.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电 D.金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定 解析：选A经过时间t,金属棒切割磁感线的有效长度L=2vtn日.金属棒切割磁 感线产生的感应电动势E=BLv=2Bv2 ttan,则电容器极板上的电荷量Q=CE=2BC2ttan 日，则通过金属棒中的电流I=△Q△t=2BCv2an6,A正确：当金属棒到达X=o时，即 vt=%时、电容器极板上的电荷量Qo=2 BCvXotan日，B错误：根据楞次定律可知，感应电 流沿逆时针方向（从上往下看），则电容器的上极板带正电，C错误：因为金属棒做匀速运动， 所以外力F=F安=BL,外力做功的功率P=Fv=4BC4ttan2日.是变化的，D错误。 3.如图.MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨.其间距为 L,导轨弯曲部分光滑.平直部分粗糙，两部分平滑连接.平直 独家授权侵权必究 2/7 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 部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平值部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、 磁感应强度大小为B的勻强磁场。质量为、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释 放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒 与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中() A.流过金属棒的最大电流为2gh)2R B.通过金属棒的电荷量为BdLR C.克服安培力所做的功为mgh D.金属棒内产生的焦耳热为12mg(h一Hd 解析：选D金属棒下滑到弯曲部分底端时.根据动能定理有mgh=12m2,金属棒 在磁场中运动时产生的感应电动势E=BLV,金属棒受到的安培力F=BL,当金属棒刚进入 磁场中时.感应电流最大，分析可得max=2gh)2R,A错误：金属棒穿过磁场区域的过程 中通过金属棒的电荷量q=It=△Φ2R=BdL2R,B错误：对整个过程由动能定理得 mgh一M安一Hmgd=O,金属棒克服安培力做的功M安=mgh一Hmgd,金属棒内产生的 焦耳热Q=12M安=12mg(h-Hd),C错误，D正确。 4.如图所示，一个等腰直角三角形金属线框直顶点0处不闭合 竖直放置干水平勻强磁场中，磁场磁感应强度为B.线框平面与磁场方 向垂直，线框的斜边长为L,定值电阻阻值为R,其余部分线框电阻可 忽略不计。现有一质量分布均勻的导体棒水平放置，中心在线框最高点 O处由静止释放（导体棒足够长，电阻不计），导体棒在下落过程中与线框始终保持良好接触。 不计摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是() A.导体棒下落L4的过程中，流过R的电荷量为BL216R B.离开磁场前导体棒一定一直加速 C.离开磁场前导体棒可能先加速后匀速 D.导体棒下落过程机械能的减少量大干电阻R上产生的热量 解析：选A由法拉第电磁感应定律可得E=A中△t.闭合电路欧姆定律可得=ER, 由电流的定义式可得，流过R的电荷量为q=·△t=△ΦR,导体棒下落L4的过程中△中=B: L216,联立可得q=BL216R,A正确：对导体