热点41 电磁感应+动量 --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41 电磁感应+动量 1. （2024山东潍坊1月质检）如图甲所示，粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角的斜面上，在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B，有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方位置和边界EF位置同时由静止释放，cd棒运动的图像如图乙所示，其中OM、NP段为曲线，其他段为直线。已知磁感应强度，导轨间距，金属棒与导轨间的动摩擦因数，导体棒的质量均为，导体棒电阻均为，导轨电阻不计，g取。则下列说法正确的是（ ） A. 0~2s内通过导体棒ab的电荷量为 B. ab棒刚进入磁场时ab两端的电压为16V C. 0~2s内导体棒cd产生的焦耳热为 D. ab、cd棒之间的最小距离为 【参考答案】AD 【名师解析】 导体棒cd在磁场中匀速运动时，有 解得 0~2s内根据动量定理，有 解得，通过cd棒的电荷量为 由于ab、cd棒串联，所以0~2s内通过导体棒ab的电荷量也为，A正确； 棒ab进入磁场前匀加速，有 解得 进入磁场的时间为， 解得 进入磁场时的速度为 此时，ab两端的电压为 B错误； 0~2s内对cd导体棒有 联立，解得 根据动能定理有 根据功能关系，有 解得 。C错误； 当ab、cd棒速度相等时有最小距离，之后两棒均做匀加速直线运动，设棒ab进入磁场后经两棒共速，速度为，最近距离为，根据动量定理有 cd棒 ab棒 解得 又根据 联立，解得，D正确。 2. （2024全国名校联盟大联考）如图甲所示，足够长的U型导轨放置在光滑水平绝缘桌面上，CD长为1m，导轨电阻不计。质量为0.1kg、长为1m、电阻为的导体棒MN放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数为且始终接触良好。Ⅰ区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；Ⅱ区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。时，对导轨施加一个水平向右恒力F，时撤去F，2s前导轨与导体棒的图像如图乙所示。MN与CD停止运动时分别位于Ⅰ区域和Ⅱ区域，已知重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 动摩擦因数 B. 导轨质量为0.2kg C. 恒力F做的总功为2.4J D. 撤去F后通过导体棒的总电荷量为2C 【参考答案】AD 【名师解析】 根据1s前导轨与导体棒的图像反映两者均做匀加速直线运动，则导轨还未进入区域Ⅱ磁场且导体棒在区域I磁场外，回路无感应电流而都不受安培力，设导轨质量为，由牛顿第二定律有 由图像的斜率表示加速度可得 联立可得 故A正确； 根据第2s导轨与导体棒的图像可知两者均做匀速直线运动，表示导轨与导体棒均进入磁场，切割磁感线产生两动生电动势，所受安培力让合力为零，有 对导轨有 对导体棒有 其中，，，联立各式解得 ，， 故B错误； C．导轨在前2s的位移为 则恒力做的功为 故C错误； 撤去F之后，导体棒和导轨分别做减速运动到停止，对两者受力分析，取向右为正方向，由动量定律有 而通过导体棒的电量为 可得 故D正确。 3. （2024山东青岛市平度一中期末）如图，空间中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场中水平放置两根足够长的光滑金属导轨，导轨间距为d。一质量为m，电阻不计的导体棒MN垂直横跨在导轨上，与导轨接触良好。导轨一端分别与电源、电容器和定值电阻通过开关连接，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，定值电阻为R。首先将开关S2与d接通，待电路稳定后再将开关S1与b点相接、开关S2与c点相接，当导体棒匀速时，将开关S2与c点断开、开关S1与a接通，导体棒运动一段距离后速度为零。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒匀速时速度 B. 当S1与a刚接通瞬间导体棒的加速度 C. 从S1与a接通至导体棒速度为零用时 D. 若导体棒匀速运动时速度为v，S1与a接通后导体棒位移 【参考答案】BD 【名师解析】 将开关S1与b点相接、开关S2与c点相接，导体棒与电 ... ...