2024年新教材高考物理一轮复习考点规范练40电磁感应中的动力学与能量问题含解析新人教版.docx
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考点规范练40电磁感应中的动力学与能量问题
一、单项选择题
1.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以肯定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,磁场区域宽度大于线圈宽度,则()
A.线圈恰好在完全离开磁场时停下
B.线圈在未完全离开磁场时即已停下
C.线圈在磁场中某个位置停下
D.线圈能通过场区不会停下
2.(2024·山东烟台模拟)如图所示,两光滑平行金属导轨间距为l,直导线MN垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整个装置处在垂直于纸面对里的匀强磁场中,磁感应强度为B。电容器的电容为C,除电阻R外,导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度,使导线MN向右运动,当电路稳定后,MN以速度v向右做匀速运动时()
A.电容器两端的电压为零
B.电阻两端的电压为Blv
C.电容器所带电荷量为CBlv
D.为保持MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为B
3.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为l和2l的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,若外力对线框做的功分别为Wa、Wb,则Wa∶Wb为()
A.1∶4 B.1∶2
C.1∶1 D.不能确定
4.如图所示,条形磁体位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置,一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()
A.金属球会运动到半圆轨道的另一端
B.由于金属球没有形成闭合电路,所以金属球中不会产生感应电流
C.金属球受到的安培力做负功
D.系统产生的总热量小于mgR
5.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为l,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则()
A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=B
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的削减量
6.如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量肯定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以肯定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止。设金属导轨与棒的电阻均不计,a到b和b到c的间距相等,则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中()
A.回路中产生的内能相等 B.棒运动的加速度相等
C.安培力做功相等 D.通过棒横截面的电荷量相等
二、多项选择题
7.如图所示,相距为d的两水平线MN和PQ分别是垂直于纸面对里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为l(ld)、质量为m。将线框在磁场上方高h处由静止起先释放,当ab边进入磁场时速度为v0,cd边刚穿出磁场时速度也为v0。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中()
A.线框始终都有感应电流 B.线框有一阶段的加速度为g
C.线框产生的热量为mg(d+h+l) D.存在线框做减速运动的阶段
8.如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置起先在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点。在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q。已知导体棒与导轨间的接触电阻值恒为R,其余电阻不计,则()
A.该过程中导体棒做匀减速运动
B.当导体棒的速度为v0
C.起先运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为S=QR
D.该过程中接触电阻产生的焦耳热为m
9.(2024·山东青岛一模)如图所示,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面对外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=B0+ky(k为正常数)的规律改变。两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直。现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度v1和v2,设磁场的范围足够大,不考虑两线框的相互作用,下列说法正确的是()
A.运动中两线框所受磁场的作用力方向相反
B.若v1=v2,则起先时甲所受磁场力等于乙所受磁场力
C.若v1v2,则起先时甲中的感应电流肯定大于乙中的感应电流
D.若v1v2,则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度
10.右图为一圆环发电装置,用电阻R=4Ω的导体棒弯成半径l=0.2m的闭合圆环,圆心为O,COD是一条直径,在O、D间接有负载电阻R1=1Ω。整