第二章 专题提升七　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　专题提升七　电磁感应中的动力学和能量问题 (分值：100分) A组 选择题1～6题，9～11题，每小题6分，共54分。 对点题组练 题组一　电磁感应中的动力学问题 1.如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d＞L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v－t图像中，能正确描述上述过程的是(　　) A B C D 2.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(　　) a1>a2>a3>a4 a1＝a3>a2>a4 a1＝a3>a4>a2 a4＝a2>a3>a1 3.(多选)用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下滑过程中某一时刻的速度为v，忽略其他影响，则(重力加速度为g)(　　) 此时在圆环中产生了(俯视)顺时针方向的感应电流 圆环因受到了向下的安培力而加速下落 此时圆环的加速度a＝ 如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝ 题组二　电磁感应中的能量问题 4.(2023·北京卷，9)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是(　　) 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 5.(多选)如图所示，一平行金属导轨固定在水平桌面上，空间中有垂直于导轨平面方向向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，粗糙平行导轨间距为L，导轨和阻值为R的定值电阻相连，质量为m的导体棒和导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻为r，导体棒以初速度v0向右运动，运动距离s后停止，此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q，导轨电阻不计，重力加速度为g，则(　　) 导体棒克服安培力做的功为Q 通过电阻R的电荷量为q＝ 导体棒与导轨因摩擦产生的热量为mv－Q 导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝－Q 6.(多选)如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从图示位置(实线所示)开始运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时(虚线所示)，圆环的速度变为，则下列说法正确的是(　　) 此时圆环的电功率为 此时圆环的加速度大小为 此过程中通过圆环截面的电荷量为 此过程中回路产生的电能为mv2 综合提升练 7.(10分)如图所示，竖直平面内有足够长的平行固定金属导轨，间距为0.2 m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4 Ω，导轨电阻不计，导体ab的质量为0.2 g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度大小为0.2 T，且磁场区域足够大，当导体ab自由下落0.4 s时，突然闭合开关S(g取10 m/s2)。 (1)(5分)试说出开关S闭合后，导体ab的运动情况； (2)(5分)导体ab匀速下落的速度是多少？ 8.(10分)如图所示，光滑平行固定的金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力，重力加速度为g。 (1)(5分)求ab开始运动时的加速度a； (2)(5分)分 ... ...