2023新考案一轮复习第十一章专项突破11电磁感应中的动力学与能量问题.docx

《2023新考案一轮复习第十一章专项突破11电磁感应中的动力学与能量问题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023新考案一轮复习第十一章专项突破11电磁感应中的动力学与能量问题.docx（9页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、2023新考案一轮复习第十一章专项突破11电磁感应中的动力学与能量问题一、解答题1 .如图（a）所示，两根不计电阻、间距为1的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为以导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻。元件Z的U-/图像如图（b）所示，当流过元件Z的电流大于或等于，o时，电压稳定为质量为加、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g。为了方便计算，取，。=诙I,Um=E0以下计算结果只能选用加、g、B、1、R表示。（1）闭合开关S。，由静止释放

2、金属棒，求金属棒下落的最大速度口；（2）断开开关S,由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度打（3）先闭合开关S,由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S。忽略回路中电流突变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小二、单选题2 .图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不动，图中电容器在r时刻不带电。现使甲图中的三个导体棒时均以水平初速度也向右运动，若导体棒在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。某同学定性画出了导体棒。匕的Ur图像，如图乙所示。则他画3 .如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体

3、棒。c、de静止在导轨上。f=0时，棒be以初速度心向右运动且不会与威相碰。运动过程中，be、加始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别为!、We,两者的加速度分别为四c、ade,通过此横截面的电荷量为G回路中的电流为/。下列图像中正确的是（）4 .如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，质量相等的导体棒心和静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好。己知心的电阻大于的，两棒间的距离为d,不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场。将开关S从1拨到2,两棒运动一段时间后达到稳定状态，则A. S拨到2的瞬间，心中的电流大于乙的B. S拨到2的瞬间，1的加速度大于C.运动稳定后，电容器C的电荷量为零D.运动稳定后，两棒之

4、间的距离大于4三、解答题5 .如图，一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量M=O%kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻A=3的金属棒。的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CZ）EF；尸与斜面底边平行，长度1=0.6m0初始时CZ）与巨产相距SO=O4m,金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离s=m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的E尸边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小A=IT,重力加速度大

5、小取g=IOHs1sina=OSo求：（1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；（2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数；（3）导体框匀速运动的距离。6 四、多选题7 .如图，U形光滑金属框HCd置于水平绝缘平台上，和A边平行，和庆边垂直。ab.A足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力/向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与历边保持平行。XXMXXX7AvUXXXXPXXXXXXC1CXNXXXA.金属框的速度大小趋于恒定值经过一段时间后（)B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒

6、所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框衣边的距离趋于恒定值7 .由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）甲乙XXXXXXXXXXA.甲和乙都加速运动8 .甲和乙都减速运动C.甲加速运动，乙减速运动D.甲减速运动，乙加速运动8.如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其

7、间距为1导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为小方向竖直向上、磁感应强度大小为8的匀强磁场。质量为加、电阻也为R的金属棒从高度为人处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中(Bd1B.通过金属棒的电荷量为次C.克服安培力所做的功为nighD.金属棒内产生的焦耳热为2mg(h-d)9.两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为人通过长为A的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边月处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。

8、磁场区域上下边界水平，高度为九左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度“水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小小吏其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是()XXXXXXXX8XXA.R与无关,与加成反比B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等D.调节目、”和小只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变10.两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为加勺斜面上，导轨的左端接有电阻/?,导轨的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上。质量为削，电阻可不计的金属棒

9、CZ),在沿着斜面与棒垂直的恒力尸作用下沿导轨匀速上滑，并上升人高度，如图所示，在这个过程中（）A.作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于OB.作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于小8万与电阻R上发出的焦耳热之和C.恒力产与安培力的合力所做的功等于OD.恒力厂与重力的合力所做的功等于电阻A上发出的焦耳热11.如图所示，光滑水平导轨置于磁场中，磁场的磁感应强度为3,左侧导轨间距为1右侧导轨间距为21导轨均足够长。质量为m的导体棒和质量为2机的导体棒Cd均垂直于导轨放置，处于静止状态。的电阻为凡Cd的电阻为2R,两棒始终在对应的导轨部分运动，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。现

10、瞬间给一水平向右的初速度%,则此后的运动过程中下列说法正确的是（）.B.导体棒和Cd组成的系统动量不守恒两棒最终以相同的速度做匀速直线运动C.M棒最终的速度3vOD.从获得初速度到二者稳定运动，此过程系统产生的焦耳热为9桁环.如图所示，两根平行光滑的金属导轨ACD-4G。由四分之一圆弧部分与水平部分构成，弧形部分半径r=0.45m、导轨间距1=Im,导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小8=2T两根完全相同的金属棒人分别垂直导轨静置于圆弧顶端A、A1处和水平导轨上某位置，两金属棒质量均为=1kg电阻均为R=15Q。金属棒。由静止释放，沿圆弧导轨滑入水平部分，水平导轨足够长，整个运

11、动过程中金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不A.金属棒。刚进入磁场时，金属棒b所受安培力为4NB.金属棒。进入磁场后先做加速度逐渐减小的变速运动然后匀速运动；而金属棒h开始先做加速度逐渐增大的变速运动然后匀速运动C.从金属棒。进入磁场到二者达到稳定速度的过程中，金属棒b中产生的焦耳热是2.25JD.从金属棒。进入磁场到二者达到稳定速度的过程中，通过金属棒。的电荷量为0.75C五、单选题12 .迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为ro导体绳

12、所受的安培力克服大小为了的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。己知卫星离地平均高度为“，导体绳长为地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为8,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（）Z远地了卫星II电流近地子卫星口赤道平面13 .铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面，如图所示（俯视图）.当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一个电信号，通过和线圈相连的电压传感器被控制中心接收，从而确定火车的位置。现一列火车以加速度。驶来，则电压信号关于时间的图像为（）六、多选题14 .中国华为技术有限公司生产的一款手机无线充电器内部结构示意如图甲所示.假设手机接收线圈获得的电压随时间变化关系如图乙所示，则发射线圈输入的电流随时间变化的关系图象可能是甲乙