培優(yōu)練7動(dòng)量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用1.(2023·江蘇蘇州市期中)如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一絕緣水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t＝0時(shí)，棒ab以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)且不會(huì)與cd相碰。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別為vab、vcd，通過(guò)ab橫截面的電荷量為q，回路中的電流為I，cd棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q。下列圖像中正確的是()2.如圖所示，在光滑的水平面上有一方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)，一正方形線框由位置Ⅰ以4.5m/s的初速度垂直于磁場(chǎng)邊界水平向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位置Ⅱ，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到位置Ⅲ時(shí)速度恰為零，此時(shí)線框剛好有一半離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。線框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)區(qū)域的寬度。若線框進(jìn)、出磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線框橫截面的電荷量分別為q1、q2，線框經(jīng)過(guò)位置Ⅱ時(shí)的速度為v。則下列說(shuō)法正確的是()A．q1＝q2 B．q1＝4q2C．v＝1.0m/s D．v＝1.5m/s3.如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左側(cè)接有阻值恒定的電阻R。一電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置于M點(diǎn)，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的初速度，第一次速度大小為v0，滑動(dòng)一段位移到達(dá)N點(diǎn)停下來(lái)，第二次速度大小為2v0，滑動(dòng)一段位移后也會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A．先后兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為1∶2B．先后兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移之比為1∶2C．先后兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中流過(guò)R的電荷量之比為1∶4D．導(dǎo)體棒第二次運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)速度大小為2v04.如圖所示，傾角為θ的絕緣斜面固定放置，斜面上水平虛線MN和PQ間有垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ之間的距離為d。質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d)、總電阻為R的正方形金屬線框abcd放在MN上方的斜面上，線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tanθ，給線框一個(gè)沿斜面向下的瞬時(shí)沖量，線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab邊始終保持與MN平行，當(dāng)cd邊出磁場(chǎng)邊界PQ時(shí)線框速度剛好減小到0。下列說(shuō)法正確的是()A．線框的初速度大小為eq\f(B2L3,mR)B．線框進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程安培力做功之比為3∶1C．線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的過(guò)程產(chǎn)生的熱量為eq\f(2B4L6,mR2)D．保持初速度不變，增大磁場(chǎng)的寬度d，線框cd邊不可能穿出磁場(chǎng)5.(2023·遼寧卷·10改編)如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d，處于豎直向上的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長(zhǎng)度為d，導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長(zhǎng)度為2d，PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止，兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧伸展過(guò)程中，回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．PQ速率為v時(shí)，MN所受安培力大小為eq\f(4B2d2v,3R)C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，MN與PQ的路程之比為2∶1D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)MN的電荷量為eq\f(BLd,3R)6．(2023·江蘇常州市前黃高級(jí)中學(xué)模擬)如圖甲所示，光滑的金屬導(dǎo)軌MN和PQ平行，間距L＝1.0m，與水平面之間的夾角α＝37°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R＝1.6Ω的電阻，質(zhì)量m＝0.5kg、電阻r＝0.4Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)用和導(dǎo)軌平行的恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬棒ab，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒上滑的位移s＝3.8m時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)應(yīng)過(guò)程的v－t圖像如圖乙所示。取g＝10m/s2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中a、b哪端電勢(shì)高，并計(jì)算恒力F的大?。?2)由圖中信息計(jì)算0～1s內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量q和金屬棒滑過(guò)的位移x。7.(2023·全國(guó)甲卷·25)如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為l，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度也為l的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3m的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為v0的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一