热点40 电磁感应+功和能 --高考物理50热点冲刺精练（名师解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2024高考物理50热点冲刺训练 热点40 电磁感应+功和能 1．(2024福建漳州三模)如图为某跑步机测速原理示意图．绝缘橡胶带下面固定有间距、长度的两根水平平行金属导轨，导轨间矩形区域内存在竖直向下的匀强磁场．两导轨左侧间接有的电阻，橡胶带上嵌有长为L、间距为d的平行铜棒，每根铜棒的阻值均为，磁场区中始终仅有一根铜棒与导轨接触良好且垂直．健身者在橡胶带上跑步时带动橡胶带水平向右运动，当橡胶带以匀速运动时，理想电压表示数为,则（ ） A．铜棒切割磁感线产生的电动势为 B．磁场的磁感应强度大小为 C．每根铜棒每次通过磁场区域通过R的电荷量为 D．每根铜棒每次通过磁场区域克服安培力做的功为 【参考答案】．AD 【命题意图】本题考查电磁感应． 【解题思路】橡胶带以匀速运动时，铜棒切割磁感线产生的电动势,其中,解得,A正确，B错误；每根铜棒每次通过磁场区所用时间,则通过R的电荷量大小,C错误；铜棒通过磁场时受到的安培力的大小为,每根铜棒每次通过磁场区时克服安培力做的功,D正确． 2．（2024黑龙江重点高中质检）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑距离为x时，棒的速度大小为v，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨在此下滑过程中（　　） A．金属棒ab的最大加速度为gsinθ B．通过金属棒ab横截面的电荷量 C．金属棒ab的最大速度为 D．电阻R产生的焦耳热为 【参考答案】ABC 【名师解析】在ab加速运动的某时刻，根据牛顿第二定律可得mgsin-BIL=ma，又,联立解得，当v=0时，加速度最大，当a=0时,速度最大，选项A、C正确；通过金属棒ab横截面的电荷量为，选项B正确； 电阻R产生的焦耳热Q，根据动能定理可得，得，安培力是变力，不能用W=Fx求解安培力的功，选项D错误。故选ABC。 3。 （2024山东济宁一中2月质检）. 如图所示，水平导体棒ab的质量，长L=1m、电阻，其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为r=1m、电阻不计。阻值的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V接在电阻R两端。整个空间有磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒ab在外力F作用下以速率两圆环的中心轴匀速转动。t=0时，导体棒ab在圆环最低点。重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒中的电流 B. 电压表的示数为 C. 从t=0到0. 5πs的过程中通过R的电量为2C D. 从t=0到0. 5πs的过程中外力F做功为 【参考答案】AC 【名师解析】 导体棒ab在圆环最低点时，速度v垂直与磁感线，有效切割速度最大，感应电动势为最大值 感应电流最大值为 设经过时间t导体棒速度与磁感线夹角为 此时导体棒有效切割速度为 在导体棒中电流随时间变化规律为 故A正确； 电压表示数为电阻R两端电压有效值，则 故B错误； 导体棒圆周运动的周期为 0.5πs等于周期的四分之一，则在0~0.5π s时间内通过R的电量为 故C正确； 根据能量守恒定律可知，从t=0到0.5πs的过程中外力F做功等于导体棒增加的重力势能与电路产生的焦耳热之和，电流的有效值为 则焦耳热为 导体棒增加的重力势能为 则外力做功为 故D错误。 4. (2024河北石家庄期末)如图甲所示，在某星球上竖直固定两个相距1m的光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长且电阻不计，两导轨上端连接电路，定值电阻R1=2Ω，R3=4Ω，R2为电阻箱，导轨所在区域存在垂直导轨平面向外的匀强磁场。质量为0.1kg、电阻为1Ω、长为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，现调节电阻箱R2的阻值为12Ω，开关S打开，0 ... ...