微点突破(21) 电磁感应中的动力学、能量问题-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

新高考方案系列丛书一书三用物理 微点突破（二十一） 电磁感应中的动力学、能量问题 精研一题 : [解题关键] [典例]如图1所示，相距为L的光滑平行金 分析L的特点和意义，钻合情景选择物 属导轨与水平面的夹角为α，导轨一部分处在垂直： 切入点 理规律。 导轨平面的匀强磁场中，（○）为磁场边界，磁感应强 在L一3L段，不再受安培力作用，电阻R上 度为B,导轨右端接有定值电阻R,导轨电阻忽略不 隐藏点 也没有电热产生 计。在距O)为L处垂直导轨放置一质量为m、电 阻不计的金属杆ab。 障碍点在第(3)问中，F的方向分析 t/(m·se 深得一法 1. 电磁感应中的能量转化 安培刀广做正功：地能特色机城能，如化动机 3L x/m 图1 图2 做功儿做负功：机根能特仁电能电流焦耳热或其他形式 微功的能量，发比机 (1)若b杆在平行于斜面的恒力作用下由静止2.求解焦耳热Q的三种方法 开始沿斜面向上运动其速度平方一位移关系图像： (1)焦耳定律：Q=PR1,适用于电流、电阻不变。 如图2所示，图中1和2为已知。则在发生3L位： (2)功能关系：Q一W克服安培力，电流变或不变都适用。 移的过程中，电阻R上产生的电热Q1是多少？ (2)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少？ (3)能量转化：Q=△E其他能的减少量，电流变或不变都 (3)若磁感应强度B=B,十k1(k为大于0的常 适用。 数)，要使金属杆αb始终静止在导轨上的初始位置， 全取一类 试分析求出施加在ab杆的平行于斜面的外力。 1.(多选)虚线上方存在垂直纸面 : 向外的匀强磁场，PQ下方存在 竖直向上的匀强磁场，两处磁 场磁感应强度大小均为B,足 够长的等间距金属导轨竖直放 置，导轨电阻不计。两根金属 棒水平地靠在金属导轨上，其中金属棒ab、cd质 量均为m,长均为L,电阻均为R,与导轨之间的 动摩擦因数均为。同时由静止释放两棒，cd棒 进人PQ下方区域立即做加速度大小为a的匀加 速运动。已知运动过程中棒与导轨接触良好，重 力加速度为g,则 () A.ab、d在PQ上方区域运动时，做加速度减小的 加速运动 B.cd棒静止释放的位置距离PQ的距离为 2(mg-ma)2R2 gBo+L42 C,cd棒进人PQ下方区域运动时，不受安培力 D.ab、cd在PQ下方区域运动时，两者的距离会越 来越大 84○ 第二部分加练重点·补短板 2.(多选)如图，两根间距为L的固定平行光滑金属：棒P,当P在轨道上运动的位移为x时速度达到 导轨MCN和PDQ,水平部分MC、PD与倾斜部：最大，此时立即释放金属棒Q,取重力加速度为g, 分CN,DQ分别在C、D平滑连接，倾斜导轨与水： 整个运动过程中导体棒与导轨接触良好，下列说法 平面夹角为0。水平导轨和倾斜导轨间分别存在 正确的是 () 宽度均为d、磁感应强度大小均为B的磁场区域I 和Ⅱ，区域I磁场方向竖直向上，区域Ⅱ磁场方向 金属棒P(Q》 垂直平面CVQD向下。两根质量均为m、电阻分 别为2和3R的金属棒a、b与导轨垂直放置，b棒 20. 置于水平导轨C,D处。a棒以速度vo进入磁场区 A.释放金属棒Q之前，金属棒P的运动时间为 城I,从蓝场I穿出时的速度大小为，与6棒发 2mR B2L'r B2L2 2mgRsin 0 生弹性碰撞。b棒从C,D处沿倾斜轨道穿过磁场： B.释放金属棒Q之前，金属棒P上产生的热量为 区域Ⅱ并返回C,D处时，速度大小为号，所用时间 mgxsin 0-2mgRsin0 BL 为1。两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨： C.最终两金属棒之间的距离保持不变 电阻不计。则 ( D.最终两金属棒之间的距离越来越大 4,(多选)如图所示，足够长的光滑倾斜导电轨道与 水平面夹角为30°，上端用阻值为R的电阻连接， 下端断开，EF以 上轨道平面无磁 .Bo 场，EF以下存在 30 垂直于轨道平面向 A.a棒在磁场中向右运动过程与b棒在磁场中向 上的匀强磁场B。 30 上运动过程，回路中感应电流方向相反 两根一样的导体棒AB、CD质量均为m,电阻为 B.棒第一次穿过磁场区域I的过程中，金属棒b R,用绝缘轻杆连接。将两导体棒从EF上方导轨 上产生的焦耳热为行mw 处由静止释放，经过t时间CD边进入磁场，CD边 C.b棒从开始运动到返回C、D处所用时间t: 刚进入磁场时的瞬时加速度为零，再经过1时间 0 AB边进入磁场，运动过程中AB、CD始终与轨道 6gsin 接触良好且垂直于轨道，导电轨道的电阻忽略不 D.最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界 计，重力加速度为g,则 () d处 A.AB边刚进人磁场的瞬间，流经AB的电流方向 和电势差U:的正负均发生变化 3.(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平 行放置，轨道间距为L,与