第十一章 小专题(十九) 电磁感应中的动量问题-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮限时巩固（新教材，鲁科版）

小专题(十九)　电磁感应中的动量问题 1.如图所示,在光滑的水平面上宽度为L的区域内,有竖直向下的匀强磁场。现有一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动,穿过磁场后速度刚好减为0,那么当线圈完全进入磁场时,其速度大小(　　) A.大于 B.等于 C.小于 D.以上均有可能 2.如图,在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨MN和PQ,其间距为L,电阻不计。在虚线l1的左侧存在着方向竖直向上的匀强磁场,在虚线l2的右侧存在方向竖直向下的匀强磁场,两部分磁场的磁感应强度均为B。a、b两根电阻均为R的金属棒与导轨垂直,分别位于两磁场中,现突然给a棒一个水平向左的初速度v0,在两棒达到稳定的过程中,下列说法正确的是(　　) A.两金属棒组成的系统的动量守恒 B.两金属棒组成的系统的动量不守恒 C.安培力对a棒做功的绝对值等于a棒产生的热量 D.安培力对a棒做功的绝对值等于a、b两棒产生的热量总和 3.如图所示,水平放置两个平行金属导轨,间距L=0.5 m,左右两端分别连接阻值r1=r2=2 Ω 的电阻,整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B=2 T。初始时将质量m=2 kg、电阻不计的金属棒ab放置在水平导轨上。某时刻给金属棒一水平向右的速度v0=3 m/s,运动一段时间后速度变为v=1 m/s。金属棒与导轨接触良好,不计所有摩擦和导轨的电阻,则在此过程中(　　) A.金属棒上的电流方向由a到b B.电阻r2上产生的焦耳热为8 J C.流过电阻r1的电荷量为4 C D.金属棒的位移为4 m 4.(多选)如图所示,半径为r的粗糙四分之一圆弧导轨与光滑水平导轨平滑相连,四分之一圆弧导轨区域没有磁场,水平导轨区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,导轨间距为d,ab、cd是质量为m、电阻为R的金属棒,导轨电阻忽略不计。cd静止在平滑轨道上,ab从四分之一圆弧轨道顶端由静止释放,在圆弧轨道上克服阻力做功mgr,水平导轨足够长,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,且不会相撞,重力加速度为g。从ab棒进入水平轨道开始,下列说法正确的是(　　) A.ab棒先做匀减速运动,最后做匀速运动 B.cd棒先做匀加速直线运动,最后和ab以相同的速度做匀速运动 C.ab棒刚进入磁场时,cd棒电流为 D.ab棒的最终速度大小为 5.(多选)如图甲所示,两平行长直光滑金属导轨水平放置,间距为L,左端连接一个电容为C的电容器,导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m的金属棒垂直于导轨放置,某时刻金属棒获得一个水平向右的初速度v0,之后金属棒运动的vt图像如图乙所示。不考虑导轨的电阻,下列说法正确的是(　　) A.金属棒匀速运动时切割磁感线产生的电动势是BLv0 B.金属棒匀速运动时的速度大小是 C.金属棒匀速运动时电容器的电荷量是零 D.金属棒匀速运动时电容器的电荷量是 6.(多选)如图所示,水平金属导轨P、Q间距为L,M、N间距为2L,P与M相连,Q与N相连,金属棒a垂直于P、Q放置,金属棒b垂直于M、N放置,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现给棒a一大小为v0、水平向右的初速度,假设导轨都足够长,两棒质量均为m,在棒a的速度由v0减小到 0.8v0的过程中,两棒始终与导轨接触良好。以下说法正确的是(　　) A.俯视时感应电流方向为顺时针 B.棒b的最大速度为0.4v0 C.回路中产生的焦耳热为0.1m D.通过回路中某一截面的电荷量为 7.如图所示,足够长的光滑平行导轨固定在水平面上,左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中,质量均为m的金属棒ab和cd分别静止在左、右两侧导轨上。现给ab棒一向右的初速度v0,当ab棒滑上右侧导轨的瞬间,cd棒的速度大小为,最终两金属棒都在右侧导轨上运动并达到稳定状态,两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好,则ab棒滑上右侧导轨前,ab棒和cd棒所受安培力大小之比为　　　　;ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为　　　　。  8.如图所示,光滑斜面体固定在水平地面上,斜面与地面间的夹角θ=37°,斜面上放置质量M=0.19 kg的滑块,滑块上固定着一个质量m=0.01 kg、电阻R=0.2 Ω、边长L=0.3 m的正方形单匝线圈efgh,其中线圈的一边恰好与斜面平行,滑块载着线圈无初速度地进入一有界匀强磁场(磁场边界与斜面垂直,宽度d=2L),磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内,磁感应强度大小B=2 T。已知线圈与滑块之间绝缘,滑块长度与线圈边长相同,重力加速度g取10 m/s2。 (1)求滑块和线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电荷量q; (2)若从线圈的gh边进入磁场