第十二章專題強化練二十五動量觀點在電磁感應中的應用

1．(2023·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市模擬)如圖所示，兩光滑平行長直導軌間距為d，放置在水平面上，磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直，兩質(zhì)量都為m、電阻都為r的導體棒L1、L2垂直放置在導軌上，與導軌接觸良好，兩導體棒距離足夠遠，L1靜止，L2以初速度v0向右運動，不計導軌電阻，忽略感生電流產(chǎn)生的磁場，則()A．導體棒L1的最終速度為v0B．導體棒L2產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(3mv02,8)C．通過導體棒橫截面的電荷量為eq\f(mv0,Bd)D．兩導體棒的初始距離最小為eq\f(mv0r,B2d2)2．(2023·江蘇常州市模擬)如圖所示，豎直放置的U形光滑導軌與一電容器串聯(lián)．導軌平面有垂直于紙面的勻強磁場，金屬棒ab與導軌接觸良好，由靜止釋放后沿導軌下滑．電容C足夠大，原來不帶電，不計一切電阻．設導體棒的速度為v、動能為Ek、兩端的電壓為Uab、電容器上的電荷量為q，它們與時間t、位移x的關(guān)系圖像正確的是()3．如圖，相距為L的兩光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平桌面上，左端接一電容器C，阻值為R的電阻通過三角旋鈕開關(guān)S與兩導軌連接，長度為L、質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導軌放置，且與導軌始終接觸良好，兩導軌間存在垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B.三角旋鈕開關(guān)S僅1、2之間導電，S左旋時能將電阻R和電容器C接入同一回路，右旋時能將電阻R和金屬桿ab接入同一回路，初始時1、2連接電容器和金屬桿，現(xiàn)用恒力F向右拉金屬桿ab，使其從靜止開始運動，經(jīng)一段時間后撤去F，同時旋轉(zhuǎn)S，此時金屬桿的速度大小為v0，不計金屬桿和導軌的電阻．下列說法正確的是()A．撤去F前，金屬桿做變加速直線運動B．撤去F同時向右旋開關(guān)S，金屬桿做勻減速運動C．恒力F對金屬桿做的功等于eq\f(1,2)mv02D．若分別左旋右旋S，兩種情況下，通過電阻R的電荷量之比為CB2L2∶m4．(2023·江蘇南京市模擬)如圖所示，水平地面上固定著足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌與電阻R連接，導軌內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，放置在導軌上的金屬桿初速度為v0，不計導軌及桿的電阻，桿在運動過程中始終與導軌保持良好接觸．則下列關(guān)于桿的速度與其運動位移之間的關(guān)系圖像正確的是()5.如圖，足夠長的平行光滑金屬導軌M、N固定在水平桌面上，導軌間距離為L，垂直導軌平面有豎直向下的勻強磁場，以CD為分界線，左邊磁感應強度大小為2B，右邊為B，兩導體棒a、b垂直導軌靜止放置，a棒距CD足夠遠，已知a、b棒質(zhì)量均為m、長度均為L、電阻均為r，棒與導軌始終接觸良好，導軌電阻不計，現(xiàn)使a獲得一瞬時水平速度v0，在兩棒運動至穩(wěn)定的過程中(a棒還沒到CD分界線)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b系統(tǒng)機械能守恒B．a(chǎn)、b系統(tǒng)動量守恒C．通過導體棒a的電荷量為eq\f(2mv0,5BL)D．導體棒a產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(2mv02,5)6．如圖所示，空間存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B，足夠長的光滑平行金屬導軌水平放置，導軌左右兩部分的間距分別為l、2l；質(zhì)量分別為m、2m的導體棒a、b均垂直導軌放置，導體棒a接入電路的電阻為R，其余電阻均忽略不計；a、b兩棒分別以v0、2v0的初速度同時向右運動，兩棒在運動過程中始終與導軌垂直且保持良好接觸，a總在窄軌上運動，b總在寬軌上運動，直到兩棒達到穩(wěn)定狀態(tài)，從開始運動到兩棒穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是()A．a(chǎn)棒加速度大于b棒的加速度B．穩(wěn)定時a棒的速度為1.5v0C．電路中產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(3,2)mv02D．通過導體棒a的某一橫截面的電荷量為eq\f(mv0,2Bl)7．如圖所示，平行光滑金屬雙導軌P1Q1M1和P2Q2M2，其中P1Q1和P2Q2為半徑r＝0.8m的eq\f(1,4)光滑圓軌道，O1和O2為對應圓軌道的圓心，Q1、Q2在O1、O2正下方且為圓軌道和水平軌道的平滑連接點，Q1M1和Q2M2為足夠長的水平軌道，水平軌道處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝1T，導軌間距L＝1m；兩導體棒a、b始終垂直于兩導軌且與導軌接觸良好，a、b的質(zhì)量均為1kg，電阻均為1Ω，導軌電阻不計．初始時刻，b靜止在水平導軌上，a從與圓心等高的P1P2處由靜止釋放，a、b在以后運動的過程中不會發(fā)生碰撞(g＝10m/s2)．求：(1)導體棒a從Q1Q2進入磁場時，導體棒b的加速度大?。?2)導體棒a、b穩(wěn)定時的速度大小；(3)整個過程中，通過導體棒b的電荷量．8.(2023·河南省新蔡縣質(zhì)檢)如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬導軌位于同一水平面內(nèi)，導軌間的距離為L，導軌上橫放著兩根導體棒ab和cd.設兩根導體棒的質(zhì)量皆為m、電阻皆為R，導軌光滑且電阻不計，在整個導軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B.開始時ab和cd兩導體棒有方向相反的水平初速度，初速度大小分別為v0和2v0，求：(1)從開始到最終穩(wěn)定回路中產(chǎn)生的焦耳熱；(2)當ab棒向右運動，速度大小變?yōu)閑q\f(v0,4)時，回路中消耗的電功率的值．9．(2023·湖北省襄陽五中模擬)如圖所示，平行金屬導軌AHQD、PNM上放置有一導體棒ab，導軌傾斜部分置于豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，導軌AHQD水平部分通過導線分別連接有電容器(電容為C)和定值電阻(阻值為R)，導軌M端接有一單刀雙擲開關(guān)，導軌間距為L，導軌傾斜部分的傾角為θ，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ)，導體棒質(zhì)量為m，導軌、導體棒和導線的電阻忽略不計，重力加速度g＝10m/s2.現(xiàn)在離HN足夠遠處由靜止釋放導體棒ab，導體棒可沿導軌向下運動，導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，則下列不正確的是()A．斷開開關(guān)時，導體棒做加速度減小的加速運動，最后勻速下滑B．開關(guān)接1，若導體棒運動距離為s時，速度為v，則所用時間t＝eq\f