2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化13：电磁感应中的单杆模型（中上难度）

F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K 2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化（中上难度） 2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化13：电磁感应中的单杆模型（中上难度） 1. (2021·北京高考)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中(　　) A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为a→b C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于mv 2. 水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R与导轨接触良好的导体棒MN以速度v0垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A.导体棒运动过程中所受安培力先做正功再做负功 B.导体棒在导轨上运动的最大距离为 C.整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为m D.整个过程中，导体棒的平均速度大于 3. （多选） 如图所示，间距为 1 m 的足够长平行导轨固定在水平面上，导轨左端接阻值为2 Ω 的电阻。导轨之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为1 T。一质量为1 kg的金属杆从左侧水平向右以2 m/s的速度进入磁场，在水平外力控制下做匀减速运动，1 s后速度刚好减为零。杆与导轨间的动摩擦因数为0.1，忽略杆与导轨的电阻，重力加速度g取10 m/s2。杆从进入磁场到静止过程中，下列说法正确的是（　　） A.通过电阻的电荷量为0.5 C B.整个过程中安培力做功为－1 J C.整个过程中水平外力做功为零 D.水平外力对金属杆的冲量大小为0.5 N·s 4. (多选)(2022·徐州高三二模)如图所示，两条相距为L的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的定值电阻，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．导体棒ab垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为R.若给棒以平行导轨向右的初速度v0，当通过棒横截面的电荷量为q时，棒的速度减为零，此过程中棒发生的位移为x.则在这一过程中(　　) A．导体棒做匀减速直线运动 B．当棒发生的位移为时，通过棒横截面的电荷量为 C．在通过棒横截面的电荷量为时，棒运动的速度为 D．定值电阻R产生的热量为 5. 如图，M、N为同一水平面内的两条平行长直导轨，左端串联电阻R，长度为L、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，金属杆连入电路的电阻为r，导轨间距为d，导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一冲量I0，下列说法正确的是(　　)。 A.金属杆ab中产生感应电动势的最大值为 B.金属杆ab中产生感应电流的最大值为 C.金属杆ab受到的安培力的最大值为 D.金属杆ab加速度的最大值为 6. (2022·湖南省衡阳市高三下联考(三))(多选)如图所示，在水平面上有两根足够长的平行导轨，右端接有阻值为R的定值电阻，处于垂直轨道平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，两轨道间距为L。质量为m、电阻为r的金属棒ab静置于导轨上，棒ab在水平向左的恒力F的作用下开始运动，运动中与轨道垂直且接触良好，经过一段时间后，以速度v开始做匀速运动，随后撤去外力F，导轨的电阻不计，棒ab与导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则(　　) A．外力F的大小为＋μmg B．匀速运动时，棒ab两端的电压为BLv C．若撤去外力后，又经过位移x，棒ab停止运动，则撤去外力后棒ab运动的时间t＝－ D．若撤去外力后，又经过位移x，棒ab停止运动，则撤去外力后回路中产生的焦耳热Q＝mv2－μmgx 7. (多选)如图所示，水平放置的光滑导轨，左侧接有电阻R，宽度为L，电阻不计，导轨处于磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中，一质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直导轨放置，在恒力F作用下，从静止开始运动，达到最大速度后撤去拉力，最终停止，已知从静止到达到最大速度过程，R上产生的焦耳热等于ab的最大动能，则下列说法正确的是(　　) A．ab运动过程中的最大速度为 B．ab加速运动过程中运动的最大位移为 C．撤去F后，通过R的电量为 D．ab减速过程中运动的最大位移为 8. 如图所示，U形光滑金属导轨与水平面成37°角倾斜放置，现将一金属杆垂直放置在导轨上且与两导轨接触良好，在与金属杆垂