10.4电磁感应中的动力学、能量和动量问题 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

10.4电磁感应中的动力学、能量和动量问题专项训练

2027届高考物理一轮复习

 

一、单选题

1．如图（a）所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，时刻，。时刻，两棒相距，ab棒速度为零，cd棒速度方向水平向右，并与导轨垂直，则0~T时间内流过回路的电荷量为（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，光滑水平导轨左侧间距为2L，右侧间距为L，电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量分别为2m和m的同材质导体棒a、b，分别置于左右侧导轨上。t=0时，两棒同时获得大小为、方向相反的初速度，运动过程中始终与导轨接触良好，且未脱离各自轨道。已知两棒横截面积相同。则全过程中（     ）

A．a棒的加速度始终是b的2倍 B．a、b棒系统动量守恒

C．通过b棒的电荷量为 D．b棒产生的焦耳热为

3．如图所示，两平行金属导轨ABC和，其中AB、段光滑且足够长，与水平方向夹角为30°，BC、段水平粗糙。空间存在方向分别与两导轨平面垂直向上、磁感应强度大小相等的匀强磁场。现有两根完全相同的导体棒a、b，导体棒b静置于水平导轨某处，导体棒a在处静止释放，当a棒开始匀速运动时，b棒恰好能保持静止。导轨电阻不计，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。关于这一过程说法正确的是（　　）

A．金属棒b受到的安培力方向水平向左

B．金属棒b与水平导轨间动摩擦因数为0.5

C．金属棒a克服安培力做的功等于金属棒a产生的焦耳热

D．金属棒a所受安培力的冲量等于金属棒a的动量变化

4．如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在C、D处相切构成，导轨的间距为L，区域CDEF内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，E、D相距也为L。现将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为h的PQ处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放后一根棒时，前一根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为m，电阻均为R，重力加速度大小为g，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好且始终垂直。则（　　）

A．第3根棒刚到达磁场正中间时的速度大小为

B．第3根棒刚到达磁场正中间时的加速度大小为

C．第3根棒刚到达磁场正中间时，第1根棒的热功率为

D．从开始到第3根棒刚到达磁场正中间的过程中，回路产生的焦耳热为

5．光滑水平轨道 abc、ade在a端很接近但是不相连，bc段与de段平行，尺寸如图所示。轨道之间存在磁感应强度为B的匀强磁场。初始时质量为m的杆放置在b、d 两点上，除电阻R外，杆和轨道电阻均不计。用水平外力F将杆以初速度向左拉动，运动过程中保持杆中电流不变，在杆向左运动位移L内，下列说法正确的是（　　）

A．杆向左做匀加速运动

B．杆向左运动位移0.5L的时间为

C．杆向左运动位移0.5L的时间内电阻产生的焦耳热为

D．杆向左运动位移L的时间内水平外力 F 做的功为

6．如图1所示，在竖直平面内有两根相互平行、间距为d的光滑导轨，垂直导轨平面存在磁感应强度为B的匀强磁场，导轨的顶端连接一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻可忽略、与导轨垂直且始终接触良好的导体棒从某一位置无初速释放，经时间达到稳定速度。根据条件我们可以算出棒的稳定速度、时间内棒下落的高度以及回路产生的热量等物理量。如图2所示为一电源E、电阻R和电感L构成的回路，忽略电源内阻与线圈的直流电阻，闭合开关S后，经时间达到稳定电流。可将图2情境的方法类比图1情境的方法进行研究，下列说法正确的是（　　）

A．图2中电流i可类比图1中棒的加速度a

B．图2中电流i达到稳定之前随时间均匀增大

C．图2中经时间流过线圈的电荷量为

D．图2中经时间电阻R上产生的热量为

7．如图所示，和是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长，间接定值电阻，金属杆保持与导轨垂直且接触良好。杆由静止开始下落并计时，杆两端的电压、杆所受安培力的大小随时间变化的图像，以及通过杆的电流、杆加速度的大小随杆的速率变化的图像，合理的是（　　）