精品解析：12.5 专题 动量观点在电磁感应中的应用（练）-2024届高考物理一轮复习

第十二章 电磁感应 专题 　动量观点在电磁感应中的应用 课时作业 （2020·海南·统考高考真题） 1. 如图，足够长的间距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的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值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 D. 金属棒a最终停在距磁场左边界处 2. 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 3. 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l，ab、cd是质量为m、接入电路中电阻为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，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 4. 如图，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，左端接一电容器C，阻值为R的电阻通过三角旋钮开关S与两导轨连接，长度为L、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，且与导轨始终接触良好，两导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三角旋钮开关S仅1、2之间导电，S左旋时能将电阻R和电容器C接入同一回路，右旋时能将电阻R和金属杆ab接入同一回路，初始时1、2连接电容器和金属杆，现用恒力F向右拉金属杆ab，使其从静止开始运动，经一段时间后撤去F，同时旋转S，此时金属杆的速度大小为v0，不计金属杆和导轨的电阻。下列说法正确的是（　　） A. 撤去F前，金属杆做变加速直线运动 B. 撤去F同时向右旋开关S，金属杆做加速度减小的减速运动 C. 恒力F对金属杆做的功等于 D. 若分别左旋右旋S，两种情况下，通过电阻R的电荷量之比为CB2L2:m 5. 如图，足够长的平行光滑金属导轨M、N固定在水平桌面上，导轨间距离为L，垂直导轨平面有竖直向下的匀强磁场，以CD为分界线，左边磁感应强度大小为2B，右边为B，两导体棒a、b垂直导轨静止放置，a棒距CD足够远，已知a、b棒质量均为m，长度均为L，电阻均为r，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，现使a获得一瞬时水平速度，在两棒运动至稳定的过程中（a棒还没到CD分界线），下列说法正确的是（　　） A. a、b系统机械能守恒 B. a、b系统动量不守恒 C. 通过导体棒a的电荷量为 D. 导体棒a产生的焦耳热为 （2023·云南昆明市一中质检） 6. 如图所示，一光滑轨道固定在一架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R=0.5Ω，两轨道间距d=1m，水平部分两轨道间有一竖直向下，磁感应强度B=0.5T的强磁场。一质量m=0.5kg，长为l=1.1m，电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1=0.8m高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地的水平距离x2=0.8m，水平轨道距水平地面的高度h2=0.8m。通过计算可知（g取10m/s2）（　　） A. 导体棒进入磁场时的速度为3m/s B. 导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为3J C. 水平磁场的长度x1为2m D. 整个过程通过电阻的电量为2C 7. 如图所示，空间存在竖直向上匀强磁场，磁感应强度大小为 B，足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为 l、2l；质量分别为 m、2m 的导体棒 a、b 均垂直导轨放置，导体棒 a 接入电路的电阻为 R，其余电阻均忽略不计； a、b 两棒分别以 v0、2v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂