2024-2025學年新教材高中物理第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用習題課2電磁感應(yīng)中的能量和動量問題測評含解析魯科版選擇性必修第二冊

PAGE2-習題課2:電磁感應(yīng)中的能量和動量問題課后篇鞏固提升必備學問基礎(chǔ)練1.(多選)(2024廣東肇慶期末)在豎直向上的勻強磁場中,水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈,線圈所圍的面積為0.1m2,線圈電阻為1Ω。規(guī)定線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上往下看是順時針方向,如圖甲所示。磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的改變規(guī)律如圖乙所示。以下說法正確的是()A.在0~2s時間內(nèi),I的最大值為0.01AB.在3~5s時間內(nèi),I的大小越來越小C.前2s內(nèi),通過線圈某截面的總電荷量為0.01CD.第3s內(nèi),線圈的發(fā)熱功率最大解析0~2s時間內(nèi),t=0時刻磁感應(yīng)強度改變率最大,感應(yīng)電流最大,I=ER=ΔB·SΔt·R=0.01A,A正確;3~5s時間內(nèi)電流大小不變,B錯誤;前2s內(nèi)通過線圈的電荷量答案AC2.(2024四川樂山期末)如圖所示,de、cf是間距為L的平行光滑金屬導軌,置于磁感應(yīng)強度為B,方向垂直導軌所在平面對里的勻強磁場中,d、e間接有一阻值為R的電阻。一根與導軌接觸良好、有效阻值為R的導體棒ab垂直導軌放置,并在水平外力F作用下以速度v向右勻速運動,不計導軌電阻,則()A.回路中的感應(yīng)電流方向為順時針方向B.導體棒ab兩點間的電壓為BLvC.導體棒a端電勢比b端低D.外力F做的功等于電阻和導體棒產(chǎn)生的焦耳熱解析由右手定則或楞次定律可推斷出通過回路的電流方向為逆時針方向,選項A錯誤。ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv,感應(yīng)電流I=E2R,ab兩點間的電壓為U=IR=12BLv,選項B錯誤。導體棒為電源,a端電勢比b端高,選項C錯誤。由能量守恒定律,外力F答案D3.(多選)(2024河北安平中學期中)如圖所示,在磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中,金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導軌上以速度v=2m/s向右勻速滑動。兩導軌間距離l=1.0m,電阻R=3.0Ω,金屬桿的電阻r=1.0Ω,導軌電阻忽視不計。下列說法正確的是()A.通過R的感應(yīng)電流的方向為由a到dB.金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為2.0VC.金屬桿PQ受到的安培力大小為0.5ND.外力F做功的數(shù)值等于電路產(chǎn)生的焦耳熱解析由右手定則推斷知,當金屬桿滑動時產(chǎn)生逆時針方向的電流,通過R的感應(yīng)電流的方向為由a到d,故A正確。金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為E=Blv=1.0×1×2V=2V,故B正確。在整個回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I=ER+r,代入數(shù)據(jù)得I=0.5A。由安培力公式F安=BIl,代入數(shù)據(jù)得F安=0.5N,故C正確。金屬桿PQ在外力F作用下在粗糙U形導軌上以速度v答案ABC4.(2024河南南陽期末)如圖所示,由同種材料制成,粗細勻稱,邊長為L、總電阻為R的單匝正方形閉合線圈MNPQ放置在水平面上,空間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的有界勻強磁場,磁場兩邊界成θ=45°角?，F(xiàn)使線圈以水平向右的速度v勻速進入磁場,則()A.當線圈中心經(jīng)過磁場邊界時,N、P兩點間的電勢差U