课时跟踪检测(43) 电磁感应中动力学、能量和动量问题”的综合研究（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+敷辅专家 课时跟踪检测（四十三） 电磁感应中动力学、能量和动量问题” 的综合研究 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0.08J的电能 B.静止在平面上，环中最多能产生0.04J的电能 C.做匀加速直线运动，环中最多能产生0.02J的电能 D,做匀速直线运动，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)=c0s60°=12=1 m/s,根据能量守恒定律可得，金属环中产生的电能为E=12m2-12m2=0.06J,所以D 正确，A、B、C错误。 2.(多选)如图所示，间距大小为0.5m的平行导轨竖直放置，导轨上端与电阻R 连接，图中水平虚线下方存在垂直导轨平面向外、磁感应强度大小为0.2T的匀强磁 场。现将质量0.1kg的导体棒从虚线上方1处由静止释放，进入磁场时恰好以速度 做匀速直线运动，匀速运动2s后给导体棒施加一竖直向上大小为2N的恒力，并 且由于磁感应强度发生变化回路中不再产生感应电流，再经过0.2s导体棒的速度减为零。己 知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导体棒的电阻不计，重力加速度大 小为10ms2,关于导体棒由静止释放到速度减为零的过程，下列说法正确的是() A,匀速运动速度为2ms B.自由下落的高度为2m C.回路中磁通量的最大值为0.4Wb D.回路中产生的焦耳热为4J 解析：选ACD给导体棒施加一个竖直向上的恒力F=2N=2mg,由于施加恒力后回 路中无电流，导体棒不受安培力作用，导体棒做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律F一mg =ma,a=g,对匀减速阶段列速度公式%=g头=2ms,故A正确：对自由落体阶段，根据 2g1=%2,h1=0.2m,故B错误：导体棒进入匀强磁场运动2s后回路中磁通量达到最大， 2s时间内导体棒的位移h2=o2=4m,则回路磁通量的最大值为中m=BL2=0.4Wb,故C 正确：根据能量守恒定律可知整个过程中回路中产生的焦耳热与匀速运动阶段重力势能的减 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+教辅专家 少量相等Q=mgh2=4J,故D正确。 3.(多选)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，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分 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的匀强磁场。质量为m、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弘，金属棒与导轨间接触良好，则金屈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BdL2R 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一40 解析：选BD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=BL和，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Im=2gh)2R,A错误：金属棒穿过磁场区城的过程中 通过金属棒的电荷量q=I1=△①2R=BdL2R,B正确；对整个过程由动能定理得mgh一Wn安 一Hmgd=0,金属棒克服安培力做的功W。安=mgh一Hmgd,金属棒内产生的焦耳热Q=12W 安=12mg(h一u④，C错误，D正确。 4.(2022斯江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=虹的匀强磁场，在内部用绝 缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金届薄圆管，其电阻率为p、高度为h、半径 为r、厚度为dd<),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kπr2h C.圆管的热功率大小为Idhk2r32p 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△tr2=kπr2,B 错误：圆管的电阻R=p2Irdh,圆管的热功率大