考点规范练40 电磁感应中的动力学、能量与动量问题 一、单项选择题 1.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,磁场区域宽度大于线圈宽度,则( ) A.线圈恰好在完全离开磁场时停下 B.线圈在未完全离开磁场时即已停下 C.线圈在磁场中某个位置停下 D.线圈能通过场区不会停下 2.如图所示,两光滑平行金属导轨间距为l,直导线MN垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B。电容器的电容为C,除电阻R外,导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度,使导线MN向右运动,当电路稳定后,MN以速度v向右做匀速运动时( ) A.电容器两端的电压为零 B.电阻两端的电压为Blv C.电容器所带电荷量为CBlv D.为保持MN匀速运动,需对其施加的拉力大小为 3.如图所示,间距l=1 m的两平行光滑金属导轨固定在水平面上,两端分别连接有阻值均为2 Ω的电阻R1、R2,轨道有部分处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=1 T的有界匀强磁场中,磁场两平行边界与导轨垂直,且磁场区域的宽度为d=2 m。一电阻r=1 Ω、质量m=0.5 kg的导体棒ab垂直置于导轨上,导体棒现以方向平行于导轨、大小v0=5 m/s的初速度沿导轨从磁场左侧边界进入磁场并通过磁场区域,若导轨电阻不计,则下列说法正确的是( ) A.导体棒通过磁场的整个过程中,流过电阻R1的电荷量为1 C B.导体棒离开磁场时的速度大小为2 m/s C.导体棒运动到磁场区域中间位置时的速度大小为3 m/s D.导体棒通过磁场的整个过程中,电阻R2产生的电热为1 J 4.如图所示,条形磁体位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置,一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( ) A.金属球会运动到半圆轨道的另一端 B.由于金属球没有形成闭合电路,所以金属球中不会产生感应电流 C.金属球受到的安培力做负功 D.系统产生的总热量小于mgR 5.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为l,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( ) A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F= D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 6.如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止。设金属导轨与棒的电阻均不计,a到b和b到c的间距相等,则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中( ) A.回路中产生的内能相等 B.棒运动的加速度相等 C.安培力做功相等 D.通过棒横截面的电荷量相等 二、多项选择题 7.如图所示,相距为d的两水平线MN和PQ分别是垂直于纸面向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为l(l
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