发布时间 : 星期五 文章【2019-2020】高考物理二轮复习小题狂做专练二十四电磁感应中的动力学与能量问题更新完毕开始阅读e303f5337d1cfad6195f312b3169a4517623e5e0
1．【解析】根据安培右手定则可知电流方向为从b到a，故A错误；感应电动势E＝BLv0，电阻R两端的电压为：
，故B错误；根据能量守恒可得，拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，即金属
棒ab克服安培力做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，故D正确，C错误。 【答案】D
2．【解析】设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有：
，
a棒切割磁感线产生感应电动势为：E=BLv，根据闭合电路欧姆定律有：，联立解得，
故A错误；b棒受到的安培力为F=BIL，代入电流I解得，方向水平向右，B正确；设两棒最后
稳定时的速度为v′，从a棒进入磁场到两棒速度达到稳定，一对安培内力作用，两棒组成的系统外力之和为零，根据动量守恒定律有：mv=3mv′，解得：
，C正确；从a棒进入磁场到两棒共速的过程，
一对安培力做功把机械能转化为电能，设a棒产生的内能为Ea，b棒产生的内能为Eb，根据能量守恒定律有：
；两棒串联内能与电阻成正比：Eb=2Ea，解得：
【答案】A
3．【解析】据右手定则可知，线框速度为时，线框右边切割产生的感应电流是顺时针，线框左边切割产生的感应电流也是顺时针，则线框中感应电流方向为顺时针方向，故A项错误；据法拉第电磁感应定律，线框速度为
时，线框中感应电动势
，线框中感应电流
，安培力
，故D正确。
，线框的加速度，故B项错误；据功能关系，线框中产生的
焦耳热，故C项正确；此过程中的平均感应电动势，平均感应电流
，流过导线横截面的电荷量，此过程中磁通量的变化量，
则。
【答案】CD
4．【解析】根据能量守恒研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程：动能变化为0，重力势能转化为线框产生的热量，则进入磁场的过程中线圈产生的热量Q＝mgd，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程，线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到
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cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，产生的热量Q′
＝2mgd，感应电流做的功为2mgd，故A错误；线圈刚进入磁场时的速度大小
，若L＝d，线圈将匀速
通过磁场，所用时间为，故B正确；若L 场前做匀速运动，因为完全进入磁场时的速度最小，则，则最小速度，故C正确；因为 进磁场时要减速，即此时的安培力大于重力，速度减小，安培力也减小，当安培力减到等于重力时，线圈做匀速运动，全部进入磁场将做加速运动，设线圈的最小速度为vm，知全部进入磁场的瞬间速度最小，由动能定理知，从cd边刚进入磁场到线框完全进入时，则有：述，线圈的最小速度为【答案】BCD 5．【解析】（1）棒产生的感应电动势E1=BLv0 通过R的电流大小 ，故D正确。 ，有 ，综上所 根据右手定则判断得知：电流方向为b→a （2）棒产生的感应电动势为E2=BLv 感应电流 棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上，如图所示． 根据牛顿第二定律 有|mgsinθ-F|=ma 解得 （3）导体棒最终静止，有 mgsinθ=kx 弹簧的压缩量 设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律 有 解得 电阻R上产生的焦耳热 6 / 8 6．【解析】(1)安培力大小为，方向垂直纸面向里。 (2)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，由动能定理得 解得 (3)设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1，则对接着向下运动2d的过程应用动能定理得 解得： (4)设装置在Δt内速度变化量为Δv，由动量定理得 化简得，其中 解得 7．【解析】(1)设金属棒cd运动t时间金属棒ab开始运动，根据运动学公式可知，此时金属棒cd的速度v＝at 金属棒cd产生的电动势Ecd＝BL2v 则通过整个回路的电流I1?Ecd 2R金属棒ab所受安培力Fab?BI1L1 金属棒ab刚要开始运动的临界条件为Fab＝μmg 联立解得t＝2 s。 (2)设金属棒cd以速度v2＝20 m/s沿导轨匀速运动时，金属棒ab沿导轨匀速运动的速度大小为v1，根据法拉第电磁感应定律可得E＝BL2v2－BL1v1 此时通过回路的电流I2?E 2R金属棒ab所受安培力Fab??BI2L1 又Fab?＝μmg 联立解得：v1＝5 m/s 以金属棒cd为研究对象，则有F0?BI1L2??mg 水平外力F0的功率为P0＝F0v2 解得：P0＝12 W。 7 / 8 (3)对于金属棒cd根据动量定理得：(F1??mg?BIL2)?t?0?mv0 设金属棒ab停止运动后金属棒cd运动的距离为x，根据法拉第电磁感应定律得 E???BL2x ??t?t32根据闭合电路欧姆定律：E?I?R 联立解得：x＝225 m。 8 / 8