2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)课时跟踪练-专题强化二十四　动量观点在电磁感应中的应用

专题强化二十四动量观点在电磁感应中的应用(分值:80分)选择题1~6题,每小题8分,共48分。基础对点练对点练1动量定理在电磁感应中的应用1.如图所示,在光滑的水平面上宽度为L的区域内,有竖直向下的匀强磁场。现有一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动,穿过磁场后速度刚好减为0,那么当线圈完全进入磁场时,其速度大小()A.大于v02 B.C.小于v02 2.如图所示,一光滑轨道固定在架台上,轨道由倾斜和水平两段组成,倾斜段的上端连接一电阻R=0.5Ω,两轨道间距d=1m,水平部分两轨道间有一竖直向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。一质量为m=0.5kg、长为l=1.1m、电阻忽略不计的导体棒,从轨道上距水平面h1=0.8m高处由静止释放,通过磁场区域后从水平轨道末端水平飞出,落地点与水平轨道末端的水平距离x2=0.8m,水平轨道距水平地面的高度h2=0.8m。通过计算可知(g取10m/s2,不计空气阻力)()A.导体棒进入磁场时的速度为3m/sB.导体棒整个运动过程中,电阻R上产生的热量为2JC.磁场的长度x1为2mD.整个过程通过电阻R的电荷量为3C3.(多选)(2025·江西南昌联考)如图所示,间距为L的平行导轨竖直固定放置,导轨上端接有阻值为R的定值电阻,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为d,磁场Ⅰ的下边界和磁场Ⅱ的上边界间距为d,磁场的磁感应强度大小均为B。一根质量为m、电阻为R的金属棒由静止释放,释放的位置离磁场Ⅰ的上边界距离为2d,金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,金属棒运动过程中始终保持水平且与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.金属棒刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为2gdB.金属棒刚出磁场Ⅰ时的速度大小为2C.金属棒穿过两个磁场后电阻R中产生的焦耳热为2mgdD.金属棒穿过磁场Ⅰ所用的时间为B对点练2动量守恒定律在电磁感应中的应用4.(多选)如图所示,半径为r的粗糙四分之一圆弧导轨与光滑水平导轨平滑相连,四分之一圆弧导轨区域没有磁场,水平导轨区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,导轨间距为d,ab、cd是质量为m、电阻为R的金属棒,导轨电阻忽略不计。cd静止在平滑轨道上,ab从四分之一圆弧轨道顶端由静止释放,在圆弧轨道上克服阻力做功12mgr,水平导轨足够长,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,且不会相撞,重力加速度为g。从ab棒进入水平轨道开始,下列说法正确的是(A.ab棒先做匀减速运动,最后做匀速运动B.cd棒先做匀加速直线运动,最后和ab棒以相同的速度做匀速运动C.ab棒刚进入磁场时,cd棒电流为BdD.ab棒的最终速度大小为gr5.(多选)如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有两根位于同一水平面内且间距为L的平行金属导轨(导轨足够长,电阻不计);两根质量均为m、内阻均为r的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上(导体棒与金属导轨接触良好),t=0时,ab棒以初速度3v0向右滑动,cd棒以初速度v0向左滑动,关于两棒的运动情况,下列说法正确的是()A.当其中某根棒的速度为零时,另一根棒的速度大小为v0B.当其中某根棒的速度为零时,另一根棒的加速度大小为2C.从初始时刻到其中某根棒的速度为零过程中,导体棒ab产生的焦耳热为32mD.cd棒的收尾速度大小为v06.如图所示,一质量为2m的足够长的光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab、dc边平行且和长为L的bc边垂直,整个金属框电阻可忽略。一根质量为m的导体棒MN置于金属框上,装置始终处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现给金属框向右的初速度v0,运动时MN始终与金属框保持良好接触且与bc边平行,则整个运动过程中()A.感应电流方向为M→b→c→N→MB.导体棒的最大速度为vC.通过导体棒的电荷量为2D.导体棒产生的焦耳热为56m综合提升练7.(16分)(2024·江西卷,15节选)如图所示,绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨,导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接,两侧导轨倾角分别为θ1、θ2,导轨间距均为l=2m,水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T。现有两均匀金属细棒甲和乙,质量分别为m1=6kg和m2=2kg,接入导轨的电阻均为R=1Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1=320、μ2=44183。初始时刻,乙静止在水平导轨上,与水平导轨左端P1P2的距离为d,甲从左侧倾斜导轨高度h=4m的位置静止滑下。水平导轨足够长,两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞,则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻(g取10m/s2,sinθ1=0.6,sinθ2(1)(8分)求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向;(2)(8分)为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰,求d的最小值。8.(16分)如图所示,PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨,导轨间距为L。PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨;QM、DE为足够长的水平导轨。导轨的水平部分QMED处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。a、b为材料相同、长度都为L的金属棒,跨接在导轨上。已知a棒的质量为3m、电阻为R,b棒的质量为m、电阻为3R,其他电阻不计。金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放,分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中,a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。若金属棒a、b与导轨接触良好,且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦,