物理練習(xí)（新教材粵教版）第十二章專(zhuān)題強(qiáng)化練二十五動(dòng)量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用

1．(多選)如圖所示，一質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)金屬框電阻．一長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，導(dǎo)體棒的阻值為R、質(zhì)量為m.裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)給金屬框水平向右的初速度v0，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中MN始終與金屬框保持良好接觸，則()A．剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)镸→N→c→b→MB．導(dǎo)體棒的最大速度為eq\f(v0,2)C．通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為eq\f(2mv0,3BL)D．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(5,6)mv022．(多選)如圖所示，半徑為r的粗糙四分之一圓弧導(dǎo)軌與光滑水平導(dǎo)軌平滑相連，四分之一圓弧導(dǎo)軌區(qū)域沒(méi)有磁場(chǎng)，水平導(dǎo)軌區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌間距為l，ab、cd是質(zhì)量為m、接入電路中電阻為R的金屬棒，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．cd靜止在平滑軌道上，ab從四分之一圓弧軌道頂端由靜止釋放，在圓弧軌道上克服阻力做功eq\f(1,2)mgr，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，且不會(huì)相撞，重力加速度為g.從ab棒進(jìn)入水平軌道開(kāi)始，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)b棒先做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B．cd棒先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最后和ab以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)C．a(chǎn)b棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd棒電流為eq\f(Bl\r(gr),2R)D．a(chǎn)b棒的最終速度大小為eq\f(\r(gr),2)3．(多選)如圖，相距為L(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，左端接一電容器C，阻值為R的電阻通過(guò)三角旋鈕開(kāi)關(guān)S與兩導(dǎo)軌連接，長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌始終接觸良好，兩導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.三角旋鈕開(kāi)關(guān)S僅1、2之間導(dǎo)電，S左旋時(shí)能將電阻R和電容器C接入同一回路，右旋時(shí)能將電阻R和金屬桿ab接入同一回路，初始時(shí)1、2連接電容器和金屬桿，現(xiàn)用恒力F向右拉金屬桿ab，使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后撤去F，同時(shí)旋轉(zhuǎn)S，此時(shí)金屬桿的速度大小為v0，不計(jì)金屬桿和導(dǎo)軌的電阻．下列說(shuō)法正確的是()A．撤去F前，金屬桿做變加速直線運(yùn)動(dòng)B．撤去F同時(shí)向右旋開(kāi)關(guān)S，金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)C．恒力F對(duì)金屬桿做的功等于eq\f(1,2)mv02D．若分別左旋右旋S，兩種情況下，通過(guò)電阻R的電荷量之比為CB2L2∶m4.(多選)如圖，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌M、N固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以CD為分界線，左邊磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，右邊為B，兩導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌靜止放置，a棒距CD足夠遠(yuǎn)，已知a、b棒質(zhì)量均為m、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、電阻均為r，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使a獲得一瞬時(shí)水平速度v0，在兩棒運(yùn)動(dòng)至穩(wěn)定的過(guò)程中(a棒還沒(méi)到CD分界線)，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．a(chǎn)、b系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C．通過(guò)導(dǎo)體棒a的電荷量為eq\f(2mv0,5BL)D．導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(2mv02,5)5．(多選)(2023·云南昆明市一中質(zhì)檢)如圖所示，一光滑軌道固定在架臺(tái)上，軌道由傾斜和水平兩段組成，傾斜段的上端連接一電阻R＝Ω，兩軌道間距d＝1m，水平部分兩軌道間有一豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量m＝kg、長(zhǎng)為l＝m、電阻忽略不計(jì)的導(dǎo)體棒，從軌道上距水平面h1＝m高處由靜止釋放，通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后從水平軌道末端水平飛出，落地點(diǎn)與水平軌道末端的水平距離x2＝m，水平軌道距水平地面的高度h2＝m．通過(guò)計(jì)算可知(g取10m/s2)()A．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為3m/sB．導(dǎo)體棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為3JC．磁場(chǎng)的長(zhǎng)度x1為2mD．整個(gè)過(guò)程通過(guò)電阻的電荷量為2C6.(多選)(2023·廣東茂名市聯(lián)考)如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一寬度為d的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)存在著方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d)的正方形金屬線圈以速度v沿水平方向進(jìn)入磁場(chǎng)，且恰好能全部穿出磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量為eq\f(mv,2BL)B．線圈中無(wú)感應(yīng)電流的時(shí)間為eq\f(d－L,v)C．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(mv2,4)D．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(3mv2,8)7．(多選)(2023·廣東韶關(guān)市模擬)某高中科研興趣小組利用課余時(shí)間進(jìn)行電磁阻尼效果的研究學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)示意圖如圖甲所示，虛線MN右側(cè)有垂直于水平面向下的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為1m、質(zhì)量為kg、電阻為Ω的正方形金屬線框在光滑絕緣水平面上以大小v0＝2m/s的速度向右滑動(dòng)并進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界MN與線框的右邊框平行．從線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框的速度v隨滑行的距離x變化的規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()A．圖乙中x0＝1mB．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的加速度先不變?cè)偻蝗粶p為零C．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為JD．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框某橫截面的電荷量為eq\f(\r(2),2)C8．如圖所示，平行光滑金屬雙導(dǎo)軌P1Q1M1和P2Q2M2，其中P1Q1和P2Q2為半徑r＝m的eq\f(1,4)光滑圓軌道，O1和O2為對(duì)應(yīng)圓軌道的圓心，Q1、Q2在O1、O2正下方且為圓軌道和水平軌道的平滑連接點(diǎn)，Q1M1和Q2M2為足夠長(zhǎng)的水平軌道，水平軌道處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，導(dǎo)軌間距L＝1m；兩導(dǎo)體棒a、b始終垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，a、b的質(zhì)量均為1kg，電阻均為1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．初始時(shí)刻，b靜止在水平導(dǎo)軌上，a從與圓心等高的P1P2處由靜止釋放，a、b在以后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)發(fā)生碰撞(g＝10m/s2)．求：(1)導(dǎo)體棒a從Q1Q2進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒b的加速度大??；(2)導(dǎo)體棒a、b穩(wěn)定時(shí)的速度大?。?3)整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒b的電荷量．9.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd.設(shè)兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m、電阻皆為R，導(dǎo)軌光滑且電