2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第十章 电磁感应 专题10.5 电磁感应中的动力学问题

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1、专题10.5电磁感应中的动力学问题一．选择题1.（2017广西五市考前联考）.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距为L，电阻不计，两导轨构成的平面与水平面成θ角。金属棒ab、cd用绝缘轻绳连接，其电阻均为R，质量分别为2m和m。沿斜面向上的力作用在cd上使两棒静止，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g，将轻绳烧断后，保持F不变，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则A．轻绳烧断瞬间，cd的加速度大小a=gsinθB．轻绳烧断后，cd做匀加速运动C．轻绳烧断后，任意时刻两棒运动的

2、速度大小之比vab∶vcd=1∶2D．棒ab的最大速度vabm=【参考答案】C2.（2018南宁高三摸底考试）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，弹簧处于伸长状态，其伸长量x1=mg/k，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0..。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A．初始时刻导体棒两端电压为BLv0B

3、．初始时刻导体棒的加速度大小为2gC．导体棒最终静止，此时弹簧的压缩量为mg/kD．导体棒从开始运动直到最终静止的过程中，回路产生的焦耳热为mv02+【参考答案】CD3．如图甲所示，在列车首节车厢下面安装一电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，首节车厢经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈中产生的电脉冲信号传到控制中心．图乙为某时控制中心显示屏上的电脉冲信号，则此时列车的运动情况是(　　)A．匀速运动B．匀加速运动C．匀减速运动D．变加速运动【参考答案】C　4．(2016·河南郑州高三质量预测)(多选)用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、

4、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r≪R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下滑过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则(　　)A．此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流B．圆环因受到了向下的安培力而加速下落C．此时圆环的加速度a＝D．如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝【参考答案】AD　【名师解析】由右手定则可以判断感应电流的方向，可知选项A正确；由左手定则可以判断，此时圆环受到的安培力应该向上，选项B错误；对圆环受力分析可

5、解得加速度a＝g－，选项C错误；当重力等于安培力时速度达到最大，可得vm＝，选项D正确。5．(2016·河南洛阳高三统考)如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20cm的光滑圆弧导轨相接。导轨宽度为20cm，电阻不计。导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。一根垂直导轨放置的质量m＝60g、电阻R＝1Ω、长为L的导体棒ab，用长也为20cm的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触。当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处

6、于张紧状态。当导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°(sin53°＝0.8，g＝10m/s2)，则(　　)A．磁场方向一定竖直向上B．电源的电动势E＝8.0VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝8ND．导体棒摆动过程中的最大动能为0.08J【参考答案】BD　二．计算题1．(2016·江南十校联考)(18分)如图，MN、PQ为两根足够长的水平放置的平行金属导轨，间距L＝1m；整个空间以OO′为边界，左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B1＝1T，右侧有方向相同、磁感应强度大小B2＝2T的匀强磁场。两根完全相同

7、的导体棒a、b，质量均为m＝0.1kg，与导轨间的动摩擦因数均为μ＝0.2，其在导轨间的电阻均为R＝1Ω。开始时，a、b棒均静止在导轨上，现用平行于导轨的恒力F＝0.8N向右拉b棒。假定a棒始终在OO′左侧运动，b棒始终在OO′右侧运动，除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，g取10m/s2。(1)a棒开始滑动时，求b棒的速度大小；(2)当b棒的加速度为1.5m/s2时，求a棒的加速度大小；(3)已知经过足够长的时间后，b棒开始做匀加速运动，求该匀加速运动的加速度大小，并计算此时a棒中电流的热功率。【答案】(1)

8、0.2m/s　(2)0.25m/s2　(3)0.4m/s2　0.0784W联立①②知v＝0.2m/s③(2)设a棒的加速度为a1，b棒的加速度为a2。由牛顿第二定律知B1IL－μmg＝ma1④F－B2IL－μmg＝ma2⑤联立④⑤式a