第11章11.6用动量定理分析电磁感应问题-2025年高考物理一轮复习专项练习

班级：（ ）班 学号：后两位（ ） 姓名： 11.6用动量定理分析电磁感应问题 一、多选题 1．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．导体棒的初始加速度大小为 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 D．整个过程中，导体棒的平均速度大于 2．如图所示，光滑水平平行导轨置均强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直水平面向下，左侧导轨间距为L，右侧导轨间距为2L，且导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置，处于静止状态。ab的电阻为R，cd的电阻为2R，两棒始终在水平面向下，对应的导轨部分运动。现给cd一水平向右的初速度vo，则（　　） A．两棒组成的系统动量守恒 B．最终通过两棒的电量为 C．ab棒最终的速度为 D．从cd获得初速度到二者稳定运动过程中产生的焦耳热为 3．如图所示，光滑的足够长平行金属导轨宽度，导轨所在的平面与水平面夹角，导轨下端电阻，导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。电阻为，质量为的金属棒从上端由静止开始下滑，下滑距离为时速度达到最大，从释放到运动到最大速度的过程中，下列说法正确的是（    ） A．金属棒的最大速度为 B．通过电阻R的电荷量为 C．系统产生的热量为 D．所用的时间为 4．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.50Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上、现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取g=10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），则（　　） A．通过金属棒ab的电流方向由b到a B．磁感应强度B为0.1T C．金属棒ab在开始的6s内产生的热量为3.465J D．金属棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为2.8C 5．如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，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直且保持良好接触，a 总在窄轨上运动，b 总在宽轨上运动，直到两棒达到稳定状态，从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．a 棒加速度的大小始终等于 b 棒加速度的大小 B．稳定时 a 棒的速度为 1.5v0 C．电路中产生的焦耳热为 D．流过导体棒 a 的某一横截面的电荷量为 6．如图，同一水平面上固定两根间距为、足够长的平行光滑导轨和，端接阻值为的定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。一个质量为的导体棒，以平行于导轨的初速度开始向左运动，经过位移停下，棒始终与导轨垂直且接触良好，其它电阻忽略不计。则（　　） A．该过程中导体棒加速度一直不变 B．该过程中回路产生的焦耳热为 C．磁感应强度大小为 D．导体棒滑过位移时，受到的安培力为 二、解答题 7．如图所示， 形光滑导轨水平放置，左侧接有阻值为R=2Ω的电阻，其余部分电阻不计。在虚线右侧空间中存在竖直向下的磁场，磁感应强度B=0.5T。左侧导轨宽L=1.6m，右侧导轨与虚线夹角53º，一质量为0.2kg，电阻不计的金属棒与导轨始终接触良好，t=0时刻金属棒以v0=1m/s初速度从I位置进入磁场，向右移动0.8m到达位置II。由于金属棒受到水平外力的作用，使得通过R的电流保持恒定。已知，。求： （1）金属棒到达位置II时的速度大小； （2）水平外力对金属棒做的功。 8．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨电阻不计，其间距为。左端通过导线连接一个R=1.5Ω的定值电阻，整个导轨处在磁感应强度大小，方向竖直向下的匀强磁场中，质量、电阻长度为1m的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直杆的水平拉力F，使杆由静止开始运动，拉力F的功率P=2W保持不变，当杆的速度时撤去拉力F。求： （1）杆的速度为4m/s时，杆的加速度的大小； （2）从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆上产生的热量； （3）从撤去拉力F到杆停下整个过