高考物理二轮复习 疯狂专练18 电磁感应中的动力学与能量问题(含解析)-人教版高三全册物理试题.docx
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1、电磁感应中的动力学与能量问题专练十八电磁感应中的动力学与能量问题一、考点内容(1)导体棒切割磁感线运动时的动力学问题;(2)电磁感应中的能量转化问题;(2)电磁感应中的动量与能量问题。二、考点突破1如图所示装置,电源的电动势E8 V,内阻r10.5 ,两光滑金属导轨平行放置,间距d0.2 m,导体棒ab用等长绝缘细线悬挂并刚好与导轨接触,ab左侧为水平直轨道,右侧为半径R0.2 m的竖直圆弧导轨,圆心恰好为细线悬挂点,整个装置处于竖直向下的、磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中。闭合开关后,导体棒沿圆弧运动,已知导体棒的质量m0.06 kg,电阻r20.5 ,g取10m/s2,不考虑运动过程中产
2、生的反电动势,则()A导体棒ab所受的安培力方向始终与运动方向一致B导体棒在摆动过程中所受安培力F8 NC导体棒摆动过程中的最大动能0.8 JD导体棒ab速度最大时,细线与竖直方向的夹角532(多选)如图所示,间距为l1 m的导轨PQ、MN由电阻不计的光滑水平导轨和与水平面成37角的粗糙倾斜导轨组成,水平导轨和倾斜导轨都足够长。导体棒ab、cd的质量均为m1 kg、长度均为l1 m、电阻均为R0.5 ,ab棒静止在水平导轨上,cd棒静止在倾斜导轨上,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度的大小B T。现ab棒在水平外力F作用下由静止开始沿水平导轨运动,当ab棒的运动速度达到一定值时c
3、d棒开始滑动。已知cd棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为0.8,且cd棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两导体棒与导轨始终接触良好,重力加速度g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8。关于该运动过程,下列说法正确的是()Acd棒所受的摩擦力方向始终沿倾斜导轨向上Bcd棒所受的摩擦力方向先沿倾斜导轨向上后沿倾斜导轨向下Ccd棒开始滑动时,ab棒的速度大小为19.375 m/sDcd棒开始滑动时,ab棒的速度大小为9.375 m/s3(多选)如图所示,在光滑的水平面上,有一竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,现有一边长为d(dtan 370.75,cd棒受到的摩擦力沿倾斜导轨向
4、上,ab棒向右运动切割磁感线使得ab棒、cd棒中产生感应电流,cd棒受到水平向右的安培力作用,cd棒受到的摩擦力先沿倾斜导轨向上减小到零,后反向沿倾斜导轨向下增大,故A错误,B正确;当cd棒即将滑动时,由平衡条件得cos 37mgsin 37,代入数据可得v19.375 m/s,C正确,D错误。3【答案】ABD【解析】线框进入磁场过程中,受到的安培力方向向左,做减速运动,随着速度的减小,安培力也减小,故做变加速直线运动,当线框完全进入磁场到右边的框边出磁场的过程中,穿过线框的磁通量不变,没有感应电流产生,做匀速直线运动,当线框滑出磁场的过程中,受到的安培力方向向左,仍做减速运动,随速度的减小,
5、安培力减小,故也做变加速直线运动,A正确;根据q可知滑进磁场和滑出磁场的过程中穿过线框的磁通量的变化量相同,线框的电阻不变,所以两个过程中通过线框横截面的电荷量相同,B正确;进入磁场过程有:B1dt1mv1,又1t1q,则得Bqdmv1,离开磁场过程有:B2dt2mv2,又2t2q,则得Bqdmv2,则得v1v2,即线框速度的变化量相同,C错误;进磁场的速度为v0,则完全进磁场的速度为,完全出磁场的速度为0.根据能量守恒定律得,Q1mv02m()2mv02,Q2m()2mv02,所以,故D正确。4【答案】BD【解析】ab边刚越过GH进入磁场区域时,电动势E1BLv1,电流I1,线框做匀速运动,
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