2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化15：电磁感应的双杆模型（难题）

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（难题） 2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化15：电磁感应的双杆模型（难题） 1. (多选)如图，两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒1和2，构成矩形回路。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。初始棒2静止，棒1有指向棒2的初速度v0。若两导体棒在运动中始终不接触，则(　　) A.棒1的最小速度为零 B.棒2的最大加速度为 C.棒1两端电压的最大值为BLv0 D.棒2产生的最大热量为mv 2. (2022·重庆市高三上入学诊断)(多选)如图所示，两足够长光滑金属导轨平行固定在同一绝缘水平面内，垂直于导轨的虚线CD右侧区域有竖直向上的匀强磁场B。两长度略大于导轨宽度的相同金属杆a、b垂直导轨静止放置在导轨上，杆a在CD左侧，杆b在CD右侧足够远处。现给杆a一水平向右的初速度v0，两杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，两杆没有发生碰撞，不计导轨电阻，下列说法正确的是(　　) A．杆a进入磁场时，感应电流方向由C指向D B．杆a最后将停在导轨上 C．若在杆a进入磁场前将杆b固定，整个过程中杆a中产生的焦耳热是不将杆b固定时的4倍 D．若在杆a进入磁场前将杆b固定，整个过程中通过杆b的电荷量是不将杆b固定时的2倍 3. （多选）如图所示，一质量为2m的足够长U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，bc边长为L，不计金属框电阻。一长为L的导体棒MN置于金属框上，导体棒的阻值为R、质量为m。装置处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，现给金属框水平向右的初速度v0，在整个运动过程中MN始终与金属框保持良好接触，则（　　） A.刚开始运动时产生的感应电流方向为M→N→c→b→M B.导体棒的最大速度为 C.通过导体棒的电荷量为 D.导体棒产生的焦耳热为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，流过cd棒的电流为 D.ab棒的最终速度大小为 5. (2021·福建高考)(多选)如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在t＝t1时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为v0；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时t＝t2，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和2R，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则(　　) A．t1时刻a棒加速度大小为 B．t2时刻b棒的速度为0 C．t1～t2时间内，通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍 D．t1～t2时间内，a棒产生的焦耳热为mv 6. (多选)如图，足够长的间距d＝1 m的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度L＝1 m的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B＝0.5 T，方向如图所示。一根质量ma＝0.1 kg、阻值R＝0.5 Ω的金属棒a以初速度v0＝4 m/s从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量mb＝0.2 kg、阻值R＝0.5 Ω的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则(　　) A．金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动 B．金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流 C．金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为0.25 J D．金属棒a最终停在距磁场左边界0.8 m处 7. (多选)如图所示，水平面上固定着两根相距L且足够长的光滑金属导轨，不计导轨电阻，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．