第2章 专题提升课6 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（教科版·新教材）

分层训练 能力提升 1 AD 4 5 6 7 1 2 3 分层训练 能力提升 cd边刚进入磁场时，回路中电流为0，a、b间的电压为BLv0，故B错误； 4 5 6 7 1 2 3 分层训练 能力提升 BD 2．(多选)如图所示，光滑平行长直导轨水平放置，间距L＝0.5 m，左侧接有阻值R＝5.0 Ω的电阻。导体棒质量m＝0.25 kg，垂直静止放在导轨上，且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计。导轨所在区域有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T。初始时刻给导体棒一向右的初速度v0＝5 m/s，滑行一段时间t后导体棒速度变为v1＝3 m/s，已知重力加速度g取10 m/s2，则以下说法正确的是(　　) A．导体棒做匀减速运动，直到速度为0 B．在t时间内，导体棒向右运动的位移为2.5 m C．在t时间内，电阻R产生的内能Q＝1.0 J D．在t时间内，通过电阻R的电荷量q＝0.5 C 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 AD 3．(多选)(2025·广东高州中学期中)如图甲所示，固定在同一绝缘水平面上的两根平行光滑金属导轨，两导轨间的距离为1.5 m，左端接有阻值为3 Ω的定值电阻R。阻值为3 Ω、质量为1 kg的金属棒ab跨接在导轨上，形成闭合回路。空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为2 T。ab棒在外力 F的作用下沿着导轨运动的速度时间图像如图乙所示。导轨的电阻忽略不计，且运动过程中金属棒始终与导轨垂直。下列说法正确的是(　　) A．前3 s内通过ab棒的电荷量为1.5 C B．前3 s内外力F的冲量大小为11 N·s C．3 s到6 s内ab棒两端电压为6 V D．3 s到6 s内回路产生的焦耳热为18 J 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 A 4．(2023·福建卷，T3)如图，M、N是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于水平面向下的匀强磁场，其左边界OO′垂直于导轨；阻值恒定的两均匀金属棒a、b均垂直于导轨放置，b始终固定。a以一定初速度进入磁场，此后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，并与b不相碰。以O为坐标原点，水平向右为正方向建立轴坐标；在运动过程中，a的速度记为v，a克服安培力做功的功率记为P。下列v或P随x变化的图像中，可能正确的是(　　) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 CD 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 6．(8分)如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r＝0.5 m的两个相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M＝2 kg的cd绝缘杆垂直且静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量m＝1 kg的ab金属杆以初速度v0＝12 m/s水平向右运动，与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，除R以外的其他电阻和摩擦忽略不计，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，g取10 m/s2(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动)。求： 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；(3分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)电阻R产生的焦耳热Q。(5分) 答案：2 J 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 7．(14分)如图所示，光滑水平面上固定着间距为L 的长直平行金属导轨H、F(导轨电阻不计)，导轨右侧垂直放有一质量为m、长为L的金属导体棒b，其电阻为R。金属导轨H、F左侧有一质量为m、半径为L 的四分之一光滑绝缘圆弧轨道(不固定)，现将一根与导体棒b完全相同的导体棒a置于圆弧轨道最高处并由静止释放，其运动至轨道最低处时正好无能量损失地滑上金属导轨，且导体棒a与导轨垂直。已知空间中存在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场，两导体棒在导轨上运动时始终与导轨接触良好，且两导体棒之间永不相碰。重力加速度为g。 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)导体棒a刚滑上金属导轨时，求导体棒a两端电压大小。(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)若导轨光滑，则从导体棒a滑上导轨到运动状态稳定，求导体棒a产生的焦耳热。(4分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)若两导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ，且导体棒b在安培力作用下能够运动起来，则从a棒滑上导轨后开始计时，到b棒速度最大时，求两棒之间的相对位移大小。(6分) 4 5 6 7 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：发生正碰后cd绝缘杆滑至最高点的过程，由动能定理有－Mg·2r＝Mv2－Mv 解得碰撞后cd绝缘杆的速度v2＝5 m/s 两杆碰撞过程中动量守恒，有mv0＝mv1＋Mv2 解得碰撞后ab金属杆的速度v1＝2 m/s $