2026届高中物理一轮复习 第十二章 重难突破15　电磁感应中的动力学、能量和动量问题（课件 学案 练习，共3份）

重难突破15　电磁感应中的动力学、能量和动量问题 1.（2025·广东佛山模拟）两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场垂直，如图所示。不计导轨的电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A.金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→b B.金属棒刚进磁场时一定做加速运动 C.金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为 D.金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为R 2.（2023·北京高考9题）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（　　） A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 3.〔多选〕（2025·山东烟台模拟）如图所示，一光滑、电阻忽略不计的轨道固定在架台上，轨道由倾斜和水平两段组成，倾斜段的上端连接一电阻R＝0.5 Ω，两轨道间距d＝1 m，水平部分两轨道间有一竖直向下，磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场。一质量m＝0.5 kg、长为l＝1.1 m、电阻忽略不计的导体棒，从轨道上距水平面h1＝0.8 m高处由静止释放，通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出，落地点与水平轨道末端的水平距离x2＝0.8 m，水平轨道距水平地面的高度h2＝0.8 m。通过计算可知（g取10 m/s2）（　　） A.导体棒进入磁场时的速度为3 m/s B.导体棒整个运动过程中，电阻R上产生的热量为3 J C.磁场的长度x1为2 m D.整个过程通过电阻的电荷量为2 C 4.〔多选〕（2025·安徽黄山模拟）如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为l、2l；质量分别为m、2m的导体棒a、b均垂直导轨放置，导体棒a接入电路的电阻为R，其余电阻均忽略不计；a、b两棒分别以v0、2v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，a总在窄轨上运动，b总在宽轨上运动，直到两棒达到稳定状态，从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是（　　） A.a棒加速度的大小始终等于b棒加速度的大小 B.稳定时a棒的速度为1.5v0 C.电路中产生的焦耳热为m D.通过a棒的某一横截面的电荷量为 5.（2025·辽宁沈阳模拟）如图所示，矩形斜面AECD的倾角θ＝30°，在其上放置一矩形金属框abcd，ab边的边长l1＝1 m，bc边的边长l2＝0.6 m，金属框的质量m＝1 kg，电阻R＝0.1 Ω，金属框与斜面间的动摩擦因素μ＝，金属框通过轻质细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近，重物质量m0＝2 kg，斜面上efgh区域有匀强磁场，磁感应强度的大小B＝0.5 T，方向垂直于斜面向上，已知ef到gh的距离为0.6 m。现让金属框由静止开始运动（开始时刻，cd与AE边重合），在重物到达地面之前，发现金属框能匀速穿过匀强磁场区域，不计滑轮摩擦，g取10 m/s2，求： （1）金属框进入磁场前细线所受拉力的大小； （2）金属框从静止开始运动到ab边刚进入磁场所用的时间。 6.（2024·河北高考14题）如图，边长为2L的正方形金属细框固定放置在绝缘水平面上，细框中心O处固定一竖直细导体轴OO'。间距为L、与水平面成θ角的平行导轨通过导线分别与细框及导体轴相连。导轨和细框分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。足够长的细导体棒OA在水平面内绕O点以角速度ω匀速转动，水平放置在导轨上的导体棒CD始终静止。OA棒在转动过程中，CD棒在所受安培力达到最大和最小 ... ...