《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第10章 專題十 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題精練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第10章 專題十 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題精練（含解析）（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題基礎(chǔ)鞏固練1如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則(不計導(dǎo)軌電阻)()A通過電阻R的電流方向為PRMBa、b兩點間的電壓為BLvCa端電勢比b端的高D外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱解析：由右手定則可知通過金屬導(dǎo)線的電流由b到a，即通過電阻R的電流方向為MRP，A錯誤；金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的電動勢為BLv，而a、b兩點間的電壓為等效電路路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知

2、，a、b兩點間電壓為BLv，B錯誤；金屬導(dǎo)線可等效為電源，在電源內(nèi)部，電流從低電勢流向高電勢，所以a端電勢高于b端電勢，C正確；根據(jù)能量守恒定律可知，外力做功等于電阻R和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和，D錯誤。答案：C2.(多選)一空間有垂直紙面向里的勻強磁場B，兩條電阻不計的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置在磁場內(nèi)，如圖所示，磁感應(yīng)強度B0.5 T，導(dǎo)體棒ab、cd長度均為0.2 m，電阻均為0.1 ，重力均為0.1 N，現(xiàn)用力向上拉動導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好)，此時cd靜止不動，則ab上升時，下列說法正確的是()Aab受到的拉力大小為2 NBab向上運動的速度為2 m/sC在

3、2 s內(nèi)，拉力做功，有0.4 J的機械能轉(zhuǎn)化為電能D在2 s內(nèi)，拉力做功為0.6 J解析：對導(dǎo)體棒cd分析：mgBIl，得v2 m/s，故選項B正確；對導(dǎo)體棒ab分析：FmgBIl0.2 N，選項A錯誤；在2 s內(nèi)拉力做功轉(zhuǎn)化的電能等于克服安培力做的功，即WF安vt0.4 J，選項C正確；在2 s內(nèi)拉力做的功為Fvt0.8 J，選項D錯誤。答案：BC3如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上。初始時刻，彈簧恰處于

4、自然長度，導(dǎo)體棒具有沿導(dǎo)軌向上的初速度v0。整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；(2)當導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a。解析：(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1BLv0通過R的電流I1電流方向為ba。(2)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2BLv感應(yīng)電流I2導(dǎo)體棒受到的安培力FBI2L，方向沿導(dǎo)軌向上根據(jù)牛頓第二定律有mgsin Fma解得agsin 。答案：(1)ba(2)gsin 4如圖所示，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成37角，在斜面上虛線aa和bb與斜面底邊平行，在aa、

5、bb圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B1 T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m10 g、總電阻為R1 、邊長為d0.1 m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場。已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)線圈進入磁場區(qū)域時，受到的安培力大??；(2)線圈釋放時，PQ邊到bb的距離；(3)整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱。解析：(1)對線圈受力分析有：F安mgcos mgsin 代入數(shù)據(jù)得F安2102 N。(2)F安BId，EBvd，I解得F安。代入數(shù)據(jù)得v2 m/

6、s線圈進入磁場前做勻加速運動，agsin gcos 2 m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離x1 m。(3)由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d0.1 m，由功能關(guān)系得QW安F安2d解得Q4103 J答案：(1)2102 N(2)1 m(3)4103 J5如圖所示，電阻不計的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L，放在絕緣水平桌面上，半徑為R的圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始棒cd靜止在水平直導(dǎo)軌上，棒ab從圓

7、弧頂端無初速度釋放，進入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運動，最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點到桌面邊緣的水平距離之比為31.求：(1)棒ab和棒cd離開導(dǎo)軌時的速度大??；(2)棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度；(3)兩棒在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。解析：(1)設(shè)ab棒進入水平導(dǎo)軌的速度為v1，ab棒從圓弧導(dǎo)軌滑下機械能守恒，有2mgR2mv離開導(dǎo)軌時，設(shè)ab棒的速度為v1，cd棒的速度為v2，ab棒與cd棒在水平導(dǎo)軌上運動，動量守恒，有2mv12mv1mv2依題意v1v2，兩棒離開導(dǎo)軌做平拋運動的時間相等，由平拋運動水平位移xvt可知v1v2x1x231聯(lián)立以上各式解得v1，v2(2)ab棒剛進入水平導(dǎo)軌時，cd棒受到的安培力最大，此時它的加速度最大，設(shè)此時回路的感應(yīng)電動勢為E，則EBLv1，Icd棒受到的安培力FcdBIL根據(jù)牛頓第二定律，cd棒的最大加速度a聯(lián)立以上各式解得a(3)根據(jù)能量守恒定律，兩棒在導(dǎo)軌上運動過程產(chǎn)生的焦耳熱Q2mvmgR答案：(1)(2)(3)mgR5