《非常考案》2017通用版物理一轮跟踪练：9.4电磁感应中的动力学和能量问题.docVIP

分层限时跟踪练(二十九)(限时40分钟)一、单项选择题如图9-4-13所示一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落进入一水平的匀强磁场区域然后穿出磁场区域则(　　) 图9-4-13若线圈进入磁场过程是匀速运动则离开磁场过程一定是匀速运动若线圈进入磁场过程是加速运动则离开磁场过程一定是加速运动若线圈进入磁场过程是减速运动则离开磁场过程一定是加速运动若线圈进入磁场过程是减速运动则离开磁场过程一定是减速运动【解析】　线圈从高处线圈全部进入磁场后只受重力在磁场内部会做一段加速运动．若线圈进入磁场过程是匀速运动说明重力等于安培力离开磁场时安培力大于重力就会做减速运动故选项错误．若线圈进入磁场过程是加速运动说明重力大于安培力离开磁场时安培力变大安培力与重力大小关系无法确定故选项错误．若线圈进入磁场过程是减速运动．说明重力小于安培力离开磁场时安培力变大安培力仍然大于重力所以也是减速运动故选项错误正确【答案】如图9-4-14所示电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置且与导轨接触良好匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点使其向上加速运动．若b始终保持静止则它所受摩擦力可能(　　) 图9-4-14变为0．一直增大等于F ．先【解析】　a在恒力F作用下加速运动闭合回路中产生感应电流受到安培力方向应沿斜面向上且逐渐增大．由力平衡可知受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小到零然后沿斜面向下逐渐增大且最大值F＝F安－mg而F安故F所以选项正确、C、D错误．【答案】　如图9-4-15所示一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场磁场方向垂直纸面向里进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场运动中线框只受重力和磁场力线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v、v、v和v则可以确定(　　) 图9-4-15【解析】　线框从位置1上升到达位置2的过程中重力和安培力对线框均做负功所以其动能减小项错误；线框从位置2上升最后再回到位置2的过程中线框中无感应电流不受安培力的作用线框只在重力作用下运动所以机械能守恒＝v项错误；线框从位置2下落到位置1的过程中线框中有感应电流安培力对线框做负功重力对其做正功但不知合外力做功的正负故无法确定动能的增减所以项错误；线框从位置1上升然后再回到位置1的过程中v4v1，D项正确．【答案】　如图9-4-16甲所示将一闭合的导体环放在一磁场中磁场随时间的变化规律如图乙所示假设垂直纸面向里的磁场方向为正其中a、b两点是导体环上的两点且间距远小于导体环的半径．则在2～3 的时间内(　　) 甲　　　　　　　　　　　　乙图9-4-16导体环中有逆时针方向的感应电流且正在均匀增大导体环中有逆时针方向的感应电流且大小恒定段所受安培力的方向指向圆心且大小不变段所受安培力的方向指向圆心且均匀增大【解析】　根据法拉第电磁感应定律E＝＝又由闭合电路欧姆定律有I＝解得I＝因此可知感应电流恒定根据楞次定律感应电流沿顺时针方向、B错误；由电流恒定磁感应强度均匀增大所以ab段所受安培力均匀增大根据左手定则可知安培力指向圆心错误正确．【答案】　(2016·佛山检测)如图9-4-17所示间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金R的电阻连接导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是(　　) 图9-4-17金属棒在导轨上做匀减速运动整个过程中金属棒克服安培力做的功为mv整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为整个R上产生的电热为mv【解析】　因为金属棒运动过程中所受的安培力F＝随着v的减小而减小所以金属棒做加速度减小的减速运动项错误；由动能定理－W安＝0－mv所以克服安培力做功为mv项正确；由q＝＝解得发生的位移s＝项错误；整个过程中电阻R上产生的电热为总热量的一半所以Q＝mv项错误．【答案】　二、多项选择题如图9-4-18所示足够长的形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0θ90)，其中MN与PQ平行且间距为L导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨电阻不计．金属棒ab由ab棒接入电路的电阻为R当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时棒的速度大小为v则金属棒ab在这一过程中(　　) 图9-4-18加速度大小为下滑位移大小为产生的电热为qBLv受到的最大安培力大小为【解析】　金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动不是匀变速直线运动加速度大小不能按v＝2aL求解项错误；由电荷量计算公式q＝＝＝联立得q＝＝下滑的位移大小为项正确；产生的电热Q＝I＝qIRI比棒的速度为v时的电流小故这一过程的电热小于qBLv项错误；金属棒ab做加速运动或先做加速