高考物理一轮复习 自主测评课件 第11章　专题15　电磁感应中的动力学和能量问题

第十一章电磁感应专题15电磁感应中的动力学和能量问题配套练习245137681[2025南通如皋联考]如图甲所示，一金属圆环放在磁场中，磁场方向与金属圆环平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则在0～1s与1～3s的时间内(

)甲

乙A.金属圆环中感应电流的方向相同B.金属圆环中感应电流大小之比为1∶2C.通过金属圆环中某一截面电荷量之比为2∶1D.金属圆环中产生的焦耳热之比为2∶12451376824513768答案：D245137682如图所示，两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置，导轨及其构成的平面均与水平面成某一角度，导轨上端用直导线连接，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．具有一定阻值的金属棒MN从某高度由静止开始下滑，下滑过程中MN始终与导轨垂直并接触良好，则MN所受的安培力F及其加速度a、速度v、电流I，随时间t变化的关系图像可能正确的是(

)24513768答案：A24537683[2026南通通州检测]如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、边长为d(d<L)的正方形金属线圈竖直放置．线圈由静止释放，进入磁场过程中做匀速运动，完全离开磁场前已做匀速运动．已知重力加速度为g，下列说法中错误的是(

)A.进、出磁场过程中电流方向不同B.进、出磁场过程中通过线圈某一横截面的电荷量相等C.通过磁场的过程中产生的热量为mgL124537681答案：C24537684[2024南外模拟]如图所示，一根导体棒ab搭在两根足够长的光滑水平导轨上，整个空间有竖直向下的匀强磁场．给棒一个向右的初速度v0，此时棒所受的安培力大小为F0，只考虑电阻R，其余电阻均不计.则在此后过程中，则棒的速度大小v、棒受的安培力大小为F与位移x的关系图像正确的是(

)124537681答案：C24537685[2026淮安月考]如图所示，在光滑水平面内固定一个无限长直导线，导线中通有恒定电流，在其右侧有一个质量为m的正方形导体框，以初速度v在水平面内运动，v的方向与电流方向成60°，则(

)A.导体框最终停止在水平面上B.导体框运动过程中受到的安培力与速度方向相反124537681答案：C24537686[2025常州期末]如图所示，MN和PQ是竖直放置且足够长的光滑金属导轨，相距L＝0.1m，匀强磁场与导轨平面垂直，磁感应强度B＝0.5T．断开开关S，将质量m＝0.02kg、有效电阻R＝0.1Ω的导体棒从静止释放，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻和空气阻力，重力加速度g取10m/s2.导体棒速度v＝10m/s时，闭合开关，求：(1)此时导体棒的热功率P；(2)此时导体棒的加速度大小a.124537681解析：(1)电动势E＝BLv＝0.5V，热功率P＝I2R＝2.5W.(2)安培力F安＝BIL＝0.25N，由牛顿第二定律得F安－mg＝ma，解得a＝2.5m/s2.24537687如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：1(1)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(2)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.24537681解析：(1)MN刚扫过金属杆时，金属杆产生的感应电动势为E＝Bdv0，金属杆产生的安培力大小为F安＝BId，由牛顿第二定律F安＝ma，24537681(2)当PQ刚要离开金属杆时，金属杆切割磁感线的速度为v′＝v0－v，感应电动势E＝Bd(v0－v)，24537688[2025宿迁期初]如图甲所示，相距L＝1m的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角θ＝37°，导轨电阻不计，质量m＝1kg、电阻为r＝0.5Ω的导体棒ab垂直于导轨放置，导轨的PM两端接在外电路上，定值电阻阻值R＝1.5Ω，电容器的电容C＝0.5F，电容器的耐压值足够大，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场.在开关S1闭合、S2断开的状态下将导体棒ab由静止释放，导体棒的v－t图像如图乙所示，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2.1甲

乙2453768(1)求磁场的磁感应强度大小B.(2)在开关S1闭合、S2断开的状态下，当导体棒下滑的距离x＝5m时，定值电阻产生的焦耳热为21J，此时导体棒的速度与加速度分别是多大？(3)若导体棒电阻为零，其他条件不变，现在开关S1断开、S2闭合的状态下，由静止释放导体棒，求经过t＝2s时导体棒的速度大小．124537681解析：(1)由图乙可知，导体棒的最大速度为vm＝3m/s，对应的感应电动势为E＝BLvm，当速度达到最大时，导体棒做匀速运动，导体棒受力平衡，有BIL＝mgsinθ，24537681(2)导体棒和电阻是串联的，根据公式Q＝I2Rt，可知，它们产生的热量之比为Qab∶QR＝1∶3，解得导体棒的速度v1＝2m/s，此时感应电动势为E1＝BLv1，24537681对于导体棒ab，根据牛顿第二定律有mgsinθ－BI1L＝ma1，解得加速度a1＝2m/s2.(3)开关S1断开、S2闭合的状态下，根据牛顿第二定律有mgsinθ－BIL＝ma2，2453768