【文档说明】2024届高考一轮复习物理练习(新教材鲁科版)第十二章 电磁感应 专题强化练二十四 电磁感应中的动力学和能量问题 Word版.docx,共(5)页,307.958 KB,由小赞的店铺上传
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1.如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框的电阻不计,开始时,给ef一个向右的初速度,则()A.ef将减速向右运动,但不是匀减速运动B.ef将匀减速向右运动
,最后停止C.ef将匀速向右运动D.ef将往返运动2.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直,如图所示.不
计导轨的电阻,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.金属棒在磁场中运动时,流过电阻R的电流方向为a→bB.金属棒刚进磁场时一定做加速运动C.金属棒的速度为v时,金属棒所受的安培力大小为B2L2vRD.金属棒以稳定的速度下滑时,电阻R的热功率为
mgBL2R3.(多选)(2023·福建福州市模拟)在甲、乙、丙、丁四图中,除导体棒ab可以移动外,其余部分均固定不动,图中的R为定值电阻,导体棒和导轨电阻均不计,导体棒和导轨之间的摩擦力也不计,图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直于水平面向下的匀强磁场中,导轨足够
长.图甲、乙、丙中的导体棒ab均受外力F的作用,其中图甲、丙中外力F为恒力,图乙中外力F的功率恒定,图丙中的电容器C原来不带电,图丁中的电容器C已充电,四个图中导体棒ab从静止到最终做匀速运动的是()A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁4.(多选)如图甲所示,两间距为L的平行光滑金属导轨固定在水平
面内,左端用导线连接,导轨处在竖直向上的匀强磁场中,一根长度也为L、电阻为R的金属棒放在导轨上,在平行于导轨向右、大小为F的恒力作用下向右运动,金属棒运动过程中,始终与导轨垂直并接触良好,金属棒运动的加速度与速度关系如图乙所示,不计金属导轨及左边导线电阻,金属导轨足够长,若图乙中的a
0、v0均为已知量,则下列说法正确的是()A.金属棒的质量为Fa0B.匀强磁场的磁感应强度大小为1LFRv0C.当拉力F做功为W时,通过金属棒横截面的电荷量为WFRD.某时刻撤去拉力,此后金属棒运动过程中加速度大小与速度大小成正比5.(多选)如图所示,两根间距为d的
足够长光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨的右端接有电阻R,整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好,金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回
,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.导体棒返回时先做加速运动,最后做匀速直线运动B.导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电荷量q=BdLRC.导体棒沿着导轨上滑过程中克
服安培力做的功W=12(mv02-mgL)D.导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量Q=12(mv02-mgL)6.(多选)(2021·全国甲卷·21)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,两线圈的质量相等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙的2倍.现两线圈在
竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域,磁场的上边界水平,如图所示.不计空气阻力,已知下落过程中线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平.在线圈下边进入磁场后且上
边进入磁场前,可能出现的是()A.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动C.甲加速运动,乙减速运动D.甲减速运动,乙加速运动7.(2022·全国乙卷·24)如图,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为l=
0.40m的正方形金属框的一个顶点上.金属框的一条对角线水平,其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场.已知构成金属框的导线单位长度的阻值为λ=5.0×10-3Ω/m;在t=0到t=3.0s时间内,磁感应强度大小随时
间t的变化关系为B(t)=0.3-0.1t(SI).求:(1)t=2.0s时金属框所受安培力的大小;(2)在t=0到t=2.0s时间内金属框产生的焦耳热.8.(2023·福建省莆田二中模拟)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,
倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1.5Ω.导体棒MN恰好能垂直于导轨放置,质量为0.5kg,电阻为0.5Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在整个导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁
场,磁感应强度大小为2T.将导体棒由静止释放,运动2m后,小灯泡稳定发光,此后导体棒的运动速度保持不变,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)导体棒速度为1m/s时棒的加速度大小;(2)导体棒匀速运动时的速度大小;(3)导体棒从静止到匀
速的运动过程中小灯泡产生的焦耳热.9.(2023·福建泉州市质检)如图为某航母舰载机电磁弹射的简化原理:在水平面内由平行长直固定绝缘轨道组成的区域内,等间距分布着竖直向下和竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B.一电阻为R、质量为m的矩形金属框放在轨道上,其长边边长为L,短边边长
等于每个磁场的宽度.当磁场向右运动的速度足够大时,金属框将沿轨道向右运动,运动过程中所受阻力大小恒为f.(1)若磁场以速率v运动时,金属框不动,求金属框在图示位置时的电流大小与方向;(2)若磁场以较大速率做匀速运动,驱动金属框获得的最大速率为v1,
求磁场的速率v2;(3)若磁场由静止开始以加速度a做匀加速运动,求经历多长时间金属框开始运动以及金属框和磁场最终速度差的大小Δv.10.(2022·湖北卷·15)如图所示,高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直,磁场方向垂
直于纸面向里.正方形单匝线框abcd的边长L=0.2m、回路电阻R=1.6×10-3Ω、质量m=0.2kg.线框平面与磁场方向垂直,线框的ad边与磁场左边界平齐,ab边与磁场下边界的距离也为L.现对线框施加与水平向右方向成θ=45°角、大小为42N的恒力F,
使其在图示竖直平面内由静止开始运动.从ab边进入磁场开始,在竖直方向线框做匀速运动;dc边进入磁场时,bc边恰好到达磁场右边界.重力加速度大小取g=10m/s2,求:(1)ab边进入磁场前,线框在水平方向和竖直方
向的加速度大小;(2)磁场的磁感应强度大小和线框进入磁场的整个过程中回路产生的焦耳热;(3)磁场区域的水平宽度.