2019版高考物理一轮复习： 第十章 电磁感应 微专题78 电磁感应中的动量与能量问题.pdfVIP

78 电磁感应中的动量与能量问题 [方法点拨] 电磁感应中的有些题目可以从动量角度着手，运用动量定理或动量守恒定律解 决：①应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量．如在导体棒做非匀变速运动的问题 中，应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题．②在相互平行的水平轨道间的双 棒做切割磁感线运动时，由于这两根导体棒所受的安培力等大反向，合外力为零，若不受其 他外力，两导体棒的总动量守恒，解决此类问题往往要应用动量守恒定律． 1．(多选)(2017·河北衡水中学高三下期中)如图1所示， 在光滑的水平面上，有一竖直向 L d d L 下的匀强磁场，分布在宽度为 的区域内，现有一边长为 ( )的正方形闭合线框以垂直 v 于磁场边界的初速度 滑过磁场，线框刚好能穿过磁场，运动过程中线框靠近磁场左边界 0 的一边始终与磁场边界平行，下列说法正确的是( ) 图1 A．线框在滑进磁场的过程与滑出磁场的过程均做变加速直线运动 B．线框在滑进磁场的过程中与滑出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量相同 C．线框在滑进磁场的过程中速度的变化量与滑出磁场的过程中速度的变化量不同 Q Q D．线框在滑进磁场的过程中产生的热量 与滑出磁场的过程中产生的热量 之比为3∶1 1 2 L R 2．如图2 甲所示，平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上，间距 ＝0.2 m，导轨左端接有 m ab ＝1 Ω的电阻，质量为 ＝0.1 kg 的粗糙导体棒 垂直静置于导轨上，导体棒及导轨的电 B 阻忽略不计．整个装置处于磁感应强度 ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨向下．现 F ab F 用与导轨平行的外力 作用在导体棒 上使之一开始做匀加速运动，且外力 随时间变化 g 2 关系如图乙所示，重力加速度 ＝10 m/ ，求： 图2 a b (1)比较导体棒 、 两点电势的高低； ab (2)前10 s 导体棒 的加速度大小； R ab (3)若整个过程中通过 的电荷量为65 C，则导体棒 运动的总时间是多少？ 3．(2017·北京房山区模拟)许多电磁现象可以用力的观点来分析，也可以用动量、能量等 L 观点来分析和解释．如图3 所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距为 ，一 R B m 端连接阻值为 的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 .质量为 、 r MN 电阻为 的导体棒 放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．已知导体 MN v 棒 以初速度 向右运动． 0 图3