专题46+电磁感应中的动力学和能量问题（练）-2018年高考物理一轮复习讲练测+Word版含解析.doc

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1、高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家1．如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻．质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现给杆一沿导轨向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿导轨平面向上运动达最大速度v1，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复运动到静止（金属细杆的电阻为r，导轨电阻忽略不计）．试求：（1）细杆获得初速度的瞬间，通过R的电流大小；（2）当杆速度为v1时，离

2、最初静止位置的距离L1；（3）杆由v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q．【答案】（1）（2）（3）高考资源网版权所有，侵权必究！高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家所以：【名师点睛】本题是导体棒在导轨上滑动的类型，分析杆的状态，确定其受力情况是关键．综合性较强．2．如图所示，一对平行光滑轨道水平放置，轨道间距L＝0.20m，电阻R＝10W，有一质量为m＝1kg的金属棒平放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一拉力F沿轨道方向拉金属棒，使之做匀加速运动

3、，加速度a＝1m/s2，试求：（1）力F随时间t的变化关系。（2）F＝3N时，电路消耗的电功率P。（3）若金属棒匀加速运动的时间为T时，拉力F达到最大值Fm＝5N，此后保持拉力Fm＝5N不变，求出时间T，并简述在时间T前后，金属棒的运动情况。【答案】（1）F＝0.1t+1（2）40W（3）40s前，金属棒以加速度1m/s2做匀加速直线运动；40s后，金属棒做加速度逐渐减小、速度逐渐增大的变加速直线运动，直到速度达到50m/s时，金属棒的加速度减小到0，金属棒做匀速直线运动高考资源网版权所有，侵权必究！高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家3．如图，两条

4、间距L=0.5m且足够长的平行光滑金属直导轨，与水平地面成30°角固定放置，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量、的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r=0.2Ω，导轨电阻不计。ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下，沿该斜面以的恒定速度向上运动。某时刻释放cd，cd向下运动，经过一段时间其速度达到最大。已知重力加速度g=10m/s2，求在cd速度最大时，(1)abcd回路的电流强度I以及F的大小；(2)abcd回路磁通量的变化率以及cd的速率。【答案】(1)I=5A,F=1.5N(2),高考资源网版权所有，侵权必

5、究！高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家点睛：本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁学知识和力平衡知识；分析清楚金属棒的运动过程与运动性质是解题的前提，应用平衡条件、欧姆定律即可解题.4．如图所示，两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为d=1m,在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a,斜轨道与平直轨道区域以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆b,杆a、b电阻Ra=2Ω、Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度B=2T.现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆a，杆a由静止滑到水平轨

6、道的过程中,通过杆b的平均电流为0.3A；从a下滑到水平轨道时开始计时，a、b杆运动速度-时间图象如图所示(以a运动方向为正),其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求：(1)杆a在斜轨道上运动的时间；(2)杆a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电量；(3)在整个运动过程中杆b产生的焦耳热.高考资源网版权所有，侵权必究！高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家【答案】（1）(2)（3）5．如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨P

7、Q、EF，在QF之间接有阻值为R的电阻，其余电阻不计。磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好（忽略摩擦，重力加速度为g），求：高考资源网版权所有，侵权必究！高考资源网（ks5u.com）您身边的高考专家Rm3mPEQF（1）重物匀速下降的速度v；（2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；（3）若将重物下降h时的时刻记为t＝0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，金属杆中恰好不产生感应电流，试写出磁感

8、应强度B随时间t变化的关系式。【答案】