专题强化10　电磁感应中的动力学和能量问题（课件 学案 练习，共3份） 教科版（2019）选择性必修第二册 第二章

专题强化练10　电磁感应中的动力学和能量问题 （分值：100分） 1~6题每题7分，共42分 考点一　电磁感应中的动力学问题 1.（2023·北京市大兴区高二期末）如图所示，有两根和水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道，轨道足够长，上端接有可变电阻R，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，不计金属杆和轨道的电阻，则以下分析正确的是（　　） A.金属杆先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动 B.金属杆由静止到最大速度过程中机械能守恒 C.如果只增大B，vm将变小 D.如果只增大R，vm将变小 2.（2023·四川成都高二期末）如图，电阻不计的光滑平行金属导轨竖直放置，金属导轨足够长，下端接一电阻R，整个空间存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场。t=0时刻，将一金属杆ab以初速度v0竖直向上抛出，t=t1时金属杆ab又返回到出发位置，金属杆ab在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触。下列图像能正确描述在0~t1这段时间内金属杆ab的速度与时间关系的是（　　） 3.如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落，如果线圈受到的安培力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为（　　） A.a1>a2>a3>a4 B.a1=a3>a2>a4 C.a1=a3>a4>a2 D.a4=a2>a3>a1 考点二　电磁感应中的能量问题 4.（多选）（2023·成都七中期中）如图所示，固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L，右端接有阻值为R的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒ab与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻，弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动直至停止，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触，此过程中弹簧一直在弹性限度内。若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为R=r，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（　　） A.导体棒开始运动时，导体棒受到的安培力方向水平向右 B.导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为m C.导体棒开始运动时，初始时刻导体棒两端的电压为BLv0 D.导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为m 5.（多选）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边的质量为m、电阻为R，其他三边的质量和电阻均不计。cd边上装有固定的水平轴，将金属框自水平位置由静止释放，金属框绕水平轴第一次转到竖直位置时，ab边的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A.通过ab边的电流方向为a→b B.ab边经过最低点时的速度v= C.ab边经过最低点时的速度v< D.金属框中产生的焦耳热为mgL-mv2 6.（多选）（2023·漯河市高二期末）如图甲所示，将粗细均匀的导线做成的正方形线框abcd在磁场上方某高处由静止释放，cd边刚进入磁场时开始计时（t=0），线框的v-t图像如图乙所示，在3t0时刻cd边刚离开磁场时速度也为v0，最终线框离开磁场（离开图略）。已知线框的质量为m、边长为L，两条水平虚线L1、L2相距为d（d>3L），虚线之间的匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A.线框进入磁场过程中线框中电流方向与离开磁场过程中电流方向相反 B.线框进入磁场过程中线框受安培力的方向与离开磁场过程中受安培力的方向相反 C.cd边刚进入磁场时c、d两点间的电势差为Ucd=BLv0 D.线框从进入磁场到cd边刚离开磁场的过程中产生的电热为mgd 7~9题每题9分，10题14分，共41分 7.（多选）如图所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀 ... ...