2024教科版高中物理选择性必修第二册同步练习--专题强化练6　电磁感应中的动力学问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2024教科版高中物理选择性必修第二册同步 专题强化练6　电磁感应中的动力学问题 题组一　单杆模型 1.(2022河南焦作期末)如图所示,间距为L=0.1 m、光滑、足够长的平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面夹角为θ=30°,两导轨下侧端点M、P之间接一阻值为R=0.1 Ω的定值电阻,质量为m=0.1 kg、电阻不计的金属棒ab垂直导轨放置且棒两端始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10 m/s2。整个装置处在磁感应强度大小为B=1 T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨向上的拉力F,拉力F的功率恒为P=15 W,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,经过足够长时间达到稳定状态后,下列说法正确的是 (　　) A.金属棒运动的速度为10 m/s B.1 s时间内通过电阻R的电荷量为10 C C.电阻R的热功率为15 W D.拉力F的大小为10 N 2.(2021山东滨州期末)如图所示,MN和PQ是两根相互平行、竖直放置的光滑金属导轨,已知导轨足够长,且电阻不计,导轨间距为L。空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属棒,金属棒质量为m,电阻为R,长度为L。开始时,将开关S断开,让棒ab由静止开始自由下落,过段时间后将开关S闭合,下落过程ab棒始终保持水平。重力加速度大小为g。下列说法正确的是　 (　　) A.开关S断开时,ab棒自由下落后,a、b两端电压为零 B.闭合S后,ab棒中电流方向是从b流向a C.闭合S后,金属棒ab立即做加速度减小的加速运动,最终匀速 D.闭合S后,金属棒ab最终做匀速直线运动的速度大小为 3.(2022江苏无锡江阴高级中学月考)如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为L,导轨电阻均可忽略不计。在M和P之间接有一阻值为R的定值电阻,导体杆ab质量为m、电阻也为R,且始终与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度v0,使杆向右运动,最终ab杆停在导轨上。下列说法正确的是 (　　) A.ab杆将做匀减速运动直到静止 B.ab杆速度减为时,加速度大小为 C.ab杆速度减为时,通过电阻的电荷量为 D.ab杆速度减为时,ab杆通过的位移为 4.(2023四川遂宁模拟)如图甲所示,间距d=0.30 m的两条足够长的平行光滑金属导轨PQ、MN固定在绝缘水平桌面上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.20 T。导轨左端接有电阻R=1 Ω,质量m=40 g、阻值r=2 Ω的金属杆ab垂直放置在导轨上。在水平向右且与金属杆ab垂直的力F的作用下,杆ab从静止开始沿导轨做匀加速直线运动。金属杆ab两端电压U随时间t变化的关系如图乙所示,导轨电阻不计,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是 (　　) 甲 乙 A.金属杆ab的加速度大小为5 m/s2 B.3 s末,力F的大小为0.018 N C.0~3 s时间内,通过电阻R的电荷量为0.45 C D.0~3 s时间内,力F的冲量大小为0.6 N·s 题组二　双杆模型 5.(2023四川绵阳南山中学阶段检测)如图所示,方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中有两根位于同一水平面内、足够长的平行金属导轨,导轨间的距离为L,两根电阻均为R的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上,ab的质量是m,cd的质量是2m。t=0时,ab棒以初速度v0向右滑动,运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。下列说法正确的是 (　　) A.t=0时刻cd棒的加速度大小为 B.最终两棒的速度大小均为 C.整个过程中通过ab棒横截面的电荷量是 D.整个过程中两棒间增加的距离是 6.(2022山东日照一模)两根质量均为m的光滑金属棒a、b垂直放置在如图所示的足够长的水平导轨上,两金属棒与导轨接触良好,导轨左边间距是右边间距的2倍,两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属棒b的中点,另一端绕过轻小光 ... ...