第二章 习题课三　电磁感应中的动力学、能量和动量问题（课件 学案 练习）高中物理 教科版（2019）选择性必修第二册

习题课三　电磁感应中的动力学、能量和动量问题 题组一　电磁感应中的动力学问题 1.如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场的方向垂直纸面向里，右侧磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。一边长为L、电阻为R的单匝正方形导体线圈abcd，水平向右运动到图示位置时，速度大小为v，则（　　） A.ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向右 B.ab边受到的安培力向右，cd边受到的安培力向左 C.线圈受到的安培力大小为 D.线圈受到的安培力大小为 2.（多选）如图所示，两根间距为L的光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、导轨间有效电阻为r的金属棒ab在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下由静止沿导轨上滑。下列说法正确的是（　　） A.金属棒ab将会沿金属导轨做匀加速运动 B.金属棒ab最终将沿金属导轨做匀速运动 C.金属棒ab的最大速度为 D.恒力F做的功等于金属棒ab增加的机械能 3.（多选）（2024·四川巴中高二期中）如图所示，MN和PQ是两根互相平行且竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计，ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆。开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图像可能是下列选项中的（　　） 题组二　电磁感应中的能量问题 4.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（　　） A.Q1＞Q2，q1＝q2 B.Q1＞Q2，q1＞q2 C.Q1＝Q2，q1＝q2 D.Q1＝Q2，q1＞q2 5.（2024·四川广安高二期中）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（　　） A.通过电阻R的电流方向向左 B.棒受到的安培力方向向上 C.棒机械能的增加量等于恒力F做的功 D.棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量 6.如图所示，水平方向的磁场垂直于光滑曲面，闭合小金属环从高h的曲面上端无初速度滑下，又沿曲面的另一侧上升，则（　　） A.若是匀强磁场，环在左侧上升的高度小于h B.若是匀强磁场，环在左侧上升的高度大于h C.若是非匀强磁场，环在左侧上升高度等于h D.若是非匀强磁场，环在左侧上升的高度小于h 7.（多选）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，速度为，则下列说法正确的是（　　） A.此过程中通过线框截面的电荷量为 B.此时线框的加速度为 C.此过程中回路产生的电能为mv2 D.此时线框中的电功率为 8.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，两导轨间距L＝1.0 m，底端N、Q两点连接R＝1.0 Ω的电阻，匀强磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B＝0.6 T，质量为m＝0.2 kg、阻值为r＝0.5 Ω的导体棒垂直于导轨放置，在平行于平面向上的拉力F作用下沿导轨向上做匀速直线运动，速度v＝10 m/s。撤去拉力F后，导体棒 ... ...