《2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（三十三）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（三十三）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測（三十三）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問題一、單項(xiàng)選擇題1(xx北京東城檢測)如圖1所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，導(dǎo)軌的下端接有電阻。當(dāng)導(dǎo)軌所在空間沒有磁場時(shí)，使導(dǎo)體棒ab以平行導(dǎo)軌平面的初速度v0沖上導(dǎo)軌平面，ab上升的最大高度為H；當(dāng)導(dǎo)軌所在空間存在方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場時(shí)，再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導(dǎo)軌平面，ab上升的最大高度為h。兩次運(yùn)動(dòng)中ab始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好。關(guān)于上述情景，下列說法中正確的是()圖1A兩次上升的最大高度比較，有HhB兩次上升的最大高度比較，有HhC無磁場時(shí)，

2、導(dǎo)軌下端的電阻中有電熱產(chǎn)生D有磁場時(shí)，導(dǎo)軌下端的電阻中有電熱產(chǎn)生2(xx安徽師大摸底)如圖9所示，光滑斜面的傾角為，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd，ab邊的邊長為l1，bc邊的邊長為l2，線框的質(zhì)量為m，電阻為R，線框通過絕緣細(xì)線繞過光滑的滑輪與重物相連，重物質(zhì)量為M，斜面上ef線(ef平行底邊)的上方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場的最初一段時(shí)間是做勻速運(yùn)動(dòng)的，且線框的ab邊始終平行底邊，則下列說法正確的是()圖9A線框進(jìn)入磁場前運(yùn)動(dòng)的加速度為B線框進(jìn)入磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為C線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為D該勻速運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的焦耳熱為(Mgmgsin

3、)l2二、多項(xiàng)選擇題3. (xx紹興模擬)兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場垂直。將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端拴接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖11所示?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則()圖11A金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于gB回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量C當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大D金屬棒在以后運(yùn)動(dòng)過程中的最大高度一定低于靜止釋放時(shí)的高度4(xx江蘇名校質(zhì)檢)如圖12所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，與阻值為R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有

4、一質(zhì)量為m、長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的、大小為v的初速度向上運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)ab的位置，滑行的距離為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。則()圖12A上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為B上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2mgs(sin cos )C上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為mv2D上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2mgssin 5.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，頂端接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場上邊界某處靜止釋放，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖13所示，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻， 重力加速度為g

5、，則()圖13A金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍bB金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒所受的安培力大小為C金屬棒的最大速度為D金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R的熱功率為2R三、非選擇題6.如圖14所示，金屬桿MN在豎直平面內(nèi)貼著光滑平行金屬導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌的間距l(xiāng)10 cm，導(dǎo)軌上端接有R0.5 的電阻，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于B0.5 T的水平勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。當(dāng)金屬桿MN下滑時(shí)，每秒鐘有0.02 J的重力勢能減少，求MN桿下滑的速度的大小(不計(jì)空氣阻力)。圖147. (xx溫州八校聯(lián)考)如圖15所示，足夠長的粗糙斜面與水平面成37放置，在斜面上虛線aa和b

6、b與斜面底邊平行，且間距為d0.1 m，在aabb圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m10 g，總電阻為R1 ，邊長也為d0.1 m的正方形金屬線圈MNPQ，其初始位置PQ邊與aa重合，現(xiàn)讓金屬線圈以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬線圈從最高點(diǎn)返回到磁場區(qū)域時(shí)，線圈剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，不計(jì)其他阻力，求：(取sin 370.6, cos 370.8)圖15(1)線圈向下返回到磁場區(qū)域時(shí)的速度；(2)線圈向上離開磁場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能；(3)線圈向下通過磁場過程中，線圈電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。答 案1選D沒有磁場時(shí)，只有重力做功

7、，機(jī)械能守恒，沒有電熱產(chǎn)生，C錯(cuò)誤。有磁場時(shí)，ab切割磁感線，重力和安培力均做負(fù)功，機(jī)械能減小，有電熱產(chǎn)生，故ab上升的最大高度變小，A、B錯(cuò)誤，D正確。2選D由牛頓第二定律，Mgmgsin (Mm)a，解得線框進(jìn)入磁場前運(yùn)動(dòng)的加速度為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由平衡條件，Mgmgsin F安0，F(xiàn)安BIl1，IE/R，EBl1v，聯(lián)立解得線框進(jìn)入磁場時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為tl2/v，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由能量守恒定律，該勻速運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的焦耳熱等于系統(tǒng)重力勢能的減小，為(Mgmgsin )l2，選項(xiàng)D正確。3選AD如果不受安培力，桿和彈簧組成了一個(gè)彈簧振子，由簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性

8、可知其在最低點(diǎn)的加速度大小為g，但由于金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到與速度方向相反的安培力作用，金屬棒在最低點(diǎn)時(shí)的彈性勢能一定比沒有安培力做功時(shí)小，彈性形變量一定變小，故加速度小于g，選項(xiàng)A正確；回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒機(jī)械能的減少量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力與安培力之和等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生電能，金屬棒在以后運(yùn)動(dòng)過程中的最大高度一定低于靜止釋放時(shí)的高度，選項(xiàng)D正確。4選ABD本題考查的是電磁感應(yīng)定律和力學(xué)的綜合問題，上滑過程中開始時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大，受到的安培力最大為；根據(jù)能量守恒，上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2mgs(sin cos )

9、；上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于產(chǎn)生的熱也是mv2mgs(sin cos )；上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2mgssin 。5選BD金屬棒在磁場中向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由楞次定律可知，流過電阻R的電流方向?yàn)閎a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢EBLv，感應(yīng)電流IE/(Rr)，所受的安培力大小為FBIL，選項(xiàng)B正確；當(dāng)安培力Fmg時(shí)，金屬棒下落速度最大，金屬棒的最大速度為v，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R和r的熱功率為Pmgv2(Rr)，電阻R的熱功率為2R，選項(xiàng)D正確。6解析：當(dāng)桿勻速下滑時(shí)，重力的功率等于電路的電功率，設(shè)重力的功率為P，則有：PE2/R由法

10、拉第電磁感應(yīng)定律得：EBlv聯(lián)立解得：v /Bl代入數(shù)據(jù)得： v2 m/s即棒下滑的速度大小為2 m/s答案：2 m/s7解析：(1)向下進(jìn)入磁場時(shí)，有mgsin mgcos F安，其中F安BId, IE/R, EBdv, 解得：v2 m/s。(2)線圈離開磁場到最高點(diǎn)有：mgxsin mgcos x0Ek1 線圈從最高點(diǎn)到進(jìn)入磁場有： mgxsin mgcos xEk, 其中Ek mv2，解得：Ek10.1 J。 (3)向下勻速通過磁場過程mgsin 2dmgcos 2dW安0QW安，解得：Q2mgd(sin cos )0.004 J。答案：(1)2 m/s(2)0.1 J(3)0.004 J