高考物理一轮复习 第11章 电磁感应 44 电磁感应现象的能量问题能力训练试题VIP免费

44电磁感应现象的能量问题1.如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L。则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()A．2mgLB．2mgL＋mgHC．2mgL＋mgHD．2mgL＋mgH答案C解析设线框ab边刚进入磁场时速度大小为v。根据机械能守恒定律得：mgH＝mv2，解得：v＝，从线框下落到cd刚穿出匀强磁场的过程，根据能量守恒定律，焦耳热为：Q＝mg·2L＋mgH－m2＝2mgL＋mgH。C正确。2．(2018·唐山调研)竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B＝0.5T，导体ab及cd长均为0.2m，电阻均为0.1Ω，重均为0.1N，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升(与导轨接触良好)，此时，cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是()A．ab受到的推力大小为2NB．ab向上的速度为2m/sC．在2s内，推力做功转化的电能是0.8JD．在2s内，推力做功为0.6J答案B解析导体棒ab匀速上升，受力平衡，cd棒静止，受力也平衡，对于两棒组成的整体，合外力为零，根据平衡条件可得ab棒受到的推力F＝2mg＝0.2N，故A错误；对cd棒，受到向下的重力G和向上的安培力F安，由平衡条件得F安＝G，即BIL＝G，设ab向上的速度为v，那么I＝＝，联立得v＝＝m/s＝2m/s，故B正确；在2s内，电路产生的电能Q＝t＝t＝×2J＝0.4J，故C错误；在2s内推力做的功，W＝Fx＝Fvt＝0.2×2×2J＝0.8J，故D错误。3.如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里。一粗细均匀的金属杆质量为m，电阻为R，长为r，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为g，金属杆与轨道始终保持良好接触，则()A．杆下滑过程机械能守恒B．杆最终不可能沿NQ匀速运动C．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于D．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于答案D解析杆在下滑过程中，杆与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，杆将受到安培力作用，安培力对杆做功，杆的机械能不守恒，故A错误；杆最终沿水平面时，不产生感应电流，不受安培力作用而做匀速运动，故B错误；杆从释放到滑至水平轨道过程，重力势能减小mgr，减少的重力势能转化为电能和杆的动能，由能量守恒定律得知：杆上产生的电能小于mgr，故C错误；杆与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为ΔΦ＝B，根据推论q＝，得到通过杆的电荷量为q＝＝，D正确。4．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长L1＝2L2，在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再逐渐完全进入磁场，最后落到地面，运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈1、2落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则()A．v1Q2，q1>q2B．v1＝v2，Q1＝Q2，q1＝q2C．v1Q2，q1＝q2D．v1＝v2，Q1m2，v1Q2。根据q＝＝＝∝L知，q1>q2，A正确。5.(2018·广东深圳月考)(多选)如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在...