课时作业57 电磁感应中的动量和能量问题-（课时作业）【红对勾讲与练】2024版新高考物理大一轮复习全新方案

hh 课时作业57 电磁感应中的动量和能量问题 - 1.(2022·广东韶关二模)(多选)某高中科研兴 趣小组利用课余时间进行研究电磁阻尼效果 的研究性学习,实验示意图如图甲所示,虚线 MN 右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场,边 长为1 m、质量为0.1 kg、电阻为0.2 Ω的正方 形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v0= 2 m/s的速度向右滑动并进入磁场,磁场边界 MN 与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场 开始计时,线框的速度v 随滑行的距离x 变化 的规律如图乙所示,下列说法正确的是 ( ) A.图乙中x0=1 m B.线框进入磁场的过程中,线框的加速度先不 变再突然减为零 C.线框进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳 热为0.1 J D.线框进入磁场的过程中,通过线框某横截面 的电荷量为 2 2 C 2.(2022·湖南湘潭一模)(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1 2mgr ,水平导轨足够长, ab、cd 始终不会相撞,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 棒先做匀减速直线运动,最后做匀速直 线运动 B.cd 棒先做匀加速直线运动,最后和ab以相 同的速度做匀速直线运动 C.ab棒刚进入磁场时,cd棒电流大小为Bd gr2R D.ab棒的最终速度大小为 gr2 3.(2022·广东湛江测试二)(多 选)如图所示,宽为L 的足够 长U形光滑导轨放置在绝缘 水平面上,整个导轨处于竖直向上、磁感应强 度大小为B 的匀强磁场中,将一质量为m、有 效电阻为R、长度略大于L 的导体棒垂直于导 轨放置。某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小 为v0 的水平速度,不计导轨电阻,棒在运动过 程中始终与导轨垂直且接触良好,则下列说法 正确的是 ( ) A.导体棒中感应电流方向为由a到b B.导体棒中的最大发热量为 1 2mv 2 0 C.导体棒的加速度逐渐减小到0 D.通过导体棒的电荷量最大值为 mv0 2BL 4.(2022·江苏苏锡常镇四市调 研二)如图所示,两光滑平行长 直导轨,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,与导轨接触良好,两导 体棒距离足够远,L1 静止,L2 以初速度v0 向 右运动,不计导轨电阻,忽略感生电流产生的 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 3mv20 8 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -492- 第十章 电磁感应 3 C.通过导体棒横截面的电荷量为 mv0 Bd D.两导体棒的初始距离最小为 mv0r B2d2 5.(2022·天津河东区第一次模 拟)如图为电磁驱动与阻尼模 型,在水平面上有两根足够长 的平行轨道PQ 和MN,左端接有阻值为R 的 定值电阻,其间有垂直轨道平面的磁感应强度 为B 的匀强磁场,两轨道间距及磁场宽度均为 L。质量为m 的金属棒ab 静置于导轨上,当 磁场沿轨道向右运动的速度为v时,金属棒ab 恰好滑动。棒运动过程始终在磁场范围内,并 与轨道垂直且接触良好,轨道和棒电阻均不 计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)判断金属棒ab 刚要滑动时棒中的感应电 流方向,并求此时棒所受的摩擦力Ff大小; (2)若磁场不动,让金属棒ab以水平初速度2v 运动,经过时间t= mR B2L2 停止运动,求金属棒 ab运动位移x 及回路中产生的焦耳热Q。 4  6.(2022·河南郑州第一次预测) 如图所示,光滑斜面体固定在 水平地面上,斜面与地面间的 夹角为30°,斜面上放置质量为 2m 的滑块,滑块