备考高考物理一轮复习：第十章第4讲电磁感应规律的综合应用二动力学和能量、动量练习含解析.docxVIP

1 板块三限时规范特训 时间 :45 分钟  满分 :100 分 一、选择题  (本题共  8 小题 ,每小题  8 分,共  64 分 .其中  1～3  为单选 ,4～8 为多选 ) [2017 ·四川第二次大联考 ]如图所示 ,固定的竖直光滑 U 型金属导轨 ,间距为 L,上端接有阻值为 R 的电阻 ,处在方向水平且垂直于导轨平面、 磁感 应强度为 B 的匀强磁场中 ,质量为 m、电阻为 r 的导体棒与劲度系数为 k 的固定轻弹簧相连放在导轨上 ,导轨的电阻忽略不计 .初始时刻 ,弹簧处于 mg 伸长状态 ,其伸长量为 x1＝ k ,此时导体棒具有竖直向上的初速度 v 0.在沿 导轨往复运动的过程中 ,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触 .则下列 说法正确的是 ( ) B2L2v0 A、初始时刻导体棒受到的安培力大小 F＝ R B2L2v0 B、初始时刻导体棒加速度的大小 a＝g＋m R＋r C、导体棒往复运动 ,最终将静止时弹簧处于压缩状态 D、导体棒开始运动直到最终静止的过程中 ,电阻 R 上产生的焦耳热 Q＝ 1 2＋2m2g2 2mv 0 k 答案: C 解析 : 由法拉第电磁感应定律得 :E＝Blv0,由闭合电路的欧姆定律得 :I＝ 2 ,由安培力公式得 :F＝B2L2v 0,故 A 错误 ;初始时刻 ,F＋mg＋kx1＝ma, R＋r R＋r 2 2 得 a＝2g＋v0 ,故 B 错误 ;因为导体棒静止时没有安培力 ,只有重力和 m R＋rBL 弹簧的弹力 ,故弹簧处于压缩状态 ,故 C 正确 ;根据能量守恒 ,减小的动能和重力势能全都转化为焦耳热 ,但 R 上的只是一部分 ,故 D 错误 . 2. [2017 ·湖北重点中学联考 ]如图所示 ,足够长的光滑金属导轨 MN 、PQ平行放置 ,两导轨的平面与水平方向的夹角为 θ.在导轨的最上端 M 、P 之间接有电阻 R,不计其他电阻 .导体棒 ab 从导轨的最底端冲上导轨 ,当没有磁场时 ,ab 棒上升的最大高度为 H ;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时 ,ab 棒上升的最大高度为 h.在两次运动过程中 ab 棒都与导轨保持垂直 ,且初 速度都相等 .则下列说法正确的是 ( ) A、两次上升的最大高度有 Hh B、有磁场时 ab 棒所受合力的功大于无磁场时合力的功 1 2 C、有磁场时 ,电阻 R 产生的焦耳热为 2mv 0 D、有磁场时 ,ab 棒上升过程的最小加速度为 gsinθ 答案: D 解析 : 没加磁场时 ,机械能守恒 ,动能全部转化为重力势能 .加有磁场时 , 动能的一部分转化为重力势能 ,还有一部分转化为整个回路的内能 ,则加 有磁场时的重力势能小于没加磁场时的重力势能  ,即  hH ,故  A 错误 ;由动 能定理知  ,合力的功等于导体棒动能的变化量  ,有、无磁场时  ,棒的初速度 3 相等 ,末速度都为零 ,则知 ab 棒所受合力的功相等 ,故 B 错误 ;设电阻 R 产 1 1 ,故 C错误; 生的焦耳热为 Q,根据能量守恒知有 mv02 ＝Q＋mgh,则 Q mv02 2 2 有磁场时 ,导体棒上升时受重力、 支持力、沿斜面向下的安培力 ,当上升到 最高点时 ,安培力为零 ,所以 ab 上升过程的最小加速度为 gsinθ,故 D 正确 . 3、[2018 ·湖南重点中学联考 ]如图所示 ,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨 ,宽度均为 L,上方连接一个阻值为 R 的定值电 阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度为 B 的匀强磁场 .两根完全相同的 金属杆 1 和 2 靠在导轨上 ,金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好 , 电阻均为 r、质量均为 m;将金属杆 1 固定在磁场的上边缘 ,且仍在磁场内 , 金属杆 2 从磁场边界上方 h0 处由静止释放 ,进入磁场后恰好做匀速运动 . 现将金属杆 2 从离开磁场边界 h(hh0)处由静止释放 ,在金属杆 2 进入磁 场的同时 ,由静止释放金属杆 1,下列说法正确的是 ( ) A、两金属杆向下运动时 ,流过电阻 R 的电流方向为 a→ b mg 2r＋R B、回路中感应电动势的最大值为 BL C、磁场中金属杆 1 与金属杆 2 所受的安培力大小、方向均不相同 D、金属杆 1 与 2 的速度之差为 2 gh 答案: B 解析 : 根据右手定则判断知金属杆 2 产生的感应电流方向向右 ,则流过 电阻 R 的电流方向从 b→ a,故选项 A 错误 ;当金属杆 2 在磁场中匀速下降 4 时,速度最大 ,产生的感应电动势最大 ,由平衡条件得 BIL ＝mg,又 I ＝ Em , 2r＋R Em＝ mg 2r＋R 联立得感应电动势的最