考点规范练测试题　电磁感应现象中的动力学、动量和能量问题VIP免费

考点规范练34电磁感应现象中的动力学、动量和能量问题一、单项选择题1、如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对线框做的功分别为Wa、Wb，则Wa∶Wb为()A、1∶4B、1∶2C、1∶1D、不能确定答案A解析根据能量守恒可知，外力做的功等于产生的电能，而产生的电能又全部转化为焦耳热，所以Wa=Qa=(BLv)2Ra·Lv，Wb=Qb=(B·2Lv)2Rb·2Lv，由电阻定律知Rb=2Ra，故Wa∶Wb=1∶4，A项正确.2、如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置，一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑，重力加速度大小为g.下列说法正确的是()A、金属球会运动到半圆轨道的另一端B、由于金属球没有形成闭合电路，所以金属球中不会产生感应电流C、金属球受到的安培力做负功D、系统产生的总热量小于mgR答案C解析金属球在运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡流，金属球受到的安培力做负功，金属球产生的热量不断地增加，机械能不断地减少，直至金属球停在半圆轨道的最低点，C正确，A、B错误;根据能量守恒定律得系统产生的总热量为mgR，D错误.3、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为l，底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()A、释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度gB、金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC、金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=B2l2vRD、电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量答案C解析金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时金属棒速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，选项A错误;金属棒向下运动时，由右手定则可知，流过电阻R的电流方向为b→a，选项B错误;金属棒速度为v时，安培力大小为F=BIl，又I=BlvR，联立解得F=B2l2vR，选项C正确;金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能(速度不为零时)以及电阻R上产生的热量，选项D错误.4、如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.若使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止.设金属导轨与棒的电阻均不计，a到b和b到c的间距相等，则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中()A、回路中产生的内能相等B、棒运动的加速度相等C、安培力做功相等D、通过棒横截面的电荷量相等答案D解析金属棒由a到b再到c的过程中，速度逐渐减小，根据E=Blv知，E减小，故I减小，再根据F=BIl知，安培力减小，由F=ma知，加速度减小，B错误;由于a与b、b与c间距相等，安培力由a→c是逐渐渐小的，故从a到b安培力做的功大于从b到c安培力做的功，又由于安培力做的功等于回路中产生的内能，所以A、C错误;根据平均感应电动势E=ΔΦΔt=BΔSΔt，I=ER和q=IΔt，得q=BΔSR，所以D正确.二、多项选择题5、如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中.有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点.在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻值恒为R，其余电阻不计，则()A、该过程中导体棒做匀减速运动B、当导体棒的速度为v02时，回路中感应电流小于初始时的一半C、开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S=QRBD、该过程中接触电阻产生的焦耳热为mv028答案BC解析导体切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv，电流为I=BlvR，安培力为F=BIl=B2l2vR，l、v都在减小，根据牛顿第二定律知，加速度也在减小，A错误;当导体棒的速度为12v0时，导体棒的长度也减小了，所以回路中感应电流大小小于初始时的一半，B正确;...