专题四 培优点7　动量观点在电磁感应中的应用（含解析）

培优点7　动量观点在电磁感应中的应用 1．(2023·江苏苏州市期中)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，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t＝0时，棒ab以初速度v0向右运动且不会与cd相碰。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别为vab、vcd，通过ab横截面的电荷量为q，回路中的电流为I，cd棒产生的焦耳热为Q。下列图像中正确的是(　　) 2．（2023秋·河北邢台·高三邢台市第二中学校考期末）如图所示，左端接有阻值为R的定值电阻且足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置且静止，导轨的电阻不计。某时刻给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程中（　　） A．导体棒运动的时间大于 B．导体棒做匀减速直线运动直至停止运动 C．电阻R上产生的焦耳热为 D．导体棒ab运动的位移为 3．（2024·湖北·模拟预测）据报道，中国新一代国产航母福建舰近日即将开展海试，福建舰搭载了我国自主研发的电磁弹射和阻拦技术用于舰载机的起飞和降落。某兴趣小组开展电磁弹射阻拦系统研究，设计了如图所示的简化模型，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计，导轨区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R的金属棒，垂直放在导轨间。当质量为M的飞机（模型）要弹射起飞时，将它与金属棒锁定，选择开关S与1闭合，恒流源输出恒定电流，大小为I，经过时间，飞机达到起飞速度，解除锁定，飞机起飞离舰；飞机降落时，将选择开关S与2闭合，飞机通过阻拦索钩拉金属棒，以共同速度一起开始减速着舰，金属棒与储能装置（非纯电阻）串联，减速同时还能实现动能的回收，经过时间飞机速度减为0，等于，但均是未知量。下列关于起飞和阻拦过程说法正确的是（　　） A．起飞过程中，恒流源两端的电压保持不变 B．起飞速度 C．起飞过程中，恒流源输出能量为 D．降落过程中，飞机的位移 4．（2023·湖南·模拟预测）如图所示，光滑水平导轨分为宽窄两段（足够长，电阻不计），相距分别为0.5 m和0.3 m，两个材料、粗细都相同的导体棒分别放在两段导轨上，导体棒长度分别与导轨等宽，已知放在窄端的导体棒的质量为0.6 kg，电阻为0.3 Ω，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为1 T，现用的水平向右的恒力拉动，一段时间后，回路中的电流保持不变，下列说法正确的是（　　） A．在整个运动过程中，两棒的距离先变大后不变 B．回路中稳定的电流大小为5 A C．若在回路中的电流不变后某时刻，的速度为4 m/s，则的速度为20 m/s D．若在回路中的电流不变后某时刻，的速度为4 m/s，则整个装置从静止开始运动了3.5 s 5．（2024·湖北黄石·一模）如图所示，导轨间距为L的两平行光滑金属导轨固定在高度为h的绝缘水平台面上，左端连接定值电阻R和开关S，右端与台面右边缘平齐，空间中存在垂直导轨平面向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m，阻值均为R的导体棒a、b垂直导轨放置。开始时开关断开，给导体棒a一水平向右的初速度，b离开导轨后瞬间闭合开关，最终a、b到达水平面上同一位置。若导体棒间发生碰撞则为弹性碰撞，下列说法正确的是（ ） A．导体棒a、b有可能会发生碰撞 B．开关闭合前、后瞬间导体棒a的加速度不同 C．初始时a、b之间的最大距离是 D．初始时a、b之间的最小距离是 6．如图所示，有两光滑平行金属导轨，倾斜部分和水平部分平滑连接，BE、CH段用特殊材料制成，光滑不导电，导轨的间距L＝1 m，左侧接R＝1 Ω的定值电阻，右侧接电容C＝1 F的电容器，ABCD区域、EFGH区域 ... ...