素養(yǎng)提升24動量觀點在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用1.絕緣水平面上放置兩個互相平行的足夠長的金屬導(dǎo)軌，間距為d，電阻不計，其左端連接一阻值為R的電阻。導(dǎo)軌處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、長度為d、阻值為R與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒MN以速度v0垂直導(dǎo)軌水平向右運動直到停下。不計一切摩擦，則下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒運動過程中所受安培力先做正功再做負(fù)功 B.導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動的最大距離為2C.整個過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12mv02 D.整個過程中2.（多選）如圖所示，空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左右兩部分的間距分別為l、2l。質(zhì)量分別為m、2m的導(dǎo)體棒a、b均垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒a接入電路的電阻為R，其余電阻均忽略不計。a、b兩棒分別以v0、2v0的初速度同時向右運動，兩棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，a總在窄軌上運動，b總在寬軌上運動，直到兩棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，從開始運動到兩棒穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是（）A.a棒加速度的大小始終等于b棒加速度的大小 B.穩(wěn)定時a棒的速度為1.5v0C.電路中產(chǎn)生的焦耳熱為32mv02 D.通過導(dǎo)體棒a3.（多選）（2024·江西撫州模擬）如圖，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌M、N固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌間距離為L，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，以CD為分界線，左邊磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，右邊為B，兩導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌靜止放置，a棒距CD足夠遠(yuǎn)，已知a、b棒質(zhì)量均為m，長度均為L，電阻均為r，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)使a獲得一瞬時水平速度v0，在兩棒運動至穩(wěn)定的過程中（a棒還沒到CD分界線），下列說法正確的是（）A.a、b系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 B.a、b系統(tǒng)動量守恒C.a棒穩(wěn)定時的速度為0.2v0 D.導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的焦耳熱為24.（多選）（2024·廣東佛山模擬）游樂園中的過山車因能夠給游客帶來刺激的體驗而大受歡迎。為了保證過山車的進(jìn)站安全，過山車安裝了磁力剎車裝置，將磁性很強(qiáng)的磁鐵安裝在軌道上，正方形導(dǎo)體框安裝在過山車底部。磁力剎車裝置的工作原理可簡化為如圖所示的模型：質(zhì)量m＝5kg，邊長L＝2m、電阻R＝1.8Ω的單匝導(dǎo)體框abcd沿著傾角為θ的光滑絕緣斜面由靜止開始下滑x0＝4.5m后，下邊框bc進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域時導(dǎo)體框開始減速，當(dāng)上邊框ad進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框剛好開始做勻速直線運動。已知磁場的上、下邊界與導(dǎo)體框的上、下邊框平行，磁場的寬度也為L＝2m，磁場方向垂直斜面向下﹑磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝3T，sinθ＝0.4，取重力加速度大小g＝10m/s2，則（）A.上邊框ad進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框的速度大小v為1m/sB.上邊框ad進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框的速度大小v為0.5m/sC.下邊框bc剛進(jìn)入磁場時，導(dǎo)體框的加速度大小a0為20m/s2D.導(dǎo)體框從下邊框bc進(jìn)入磁場到上邊框ad進(jìn)入磁場所用的時間t為0.75s5.（2023·全國甲卷25題）如圖，水平桌面上固定一光滑U形金屬導(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齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R、長度也為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運動并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點。P在導(dǎo)軌上運動時，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計空氣阻力。求：（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時的速度大??；（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運動的時間。6.（2024·安徽合肥模擬）如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成。導(dǎo)軌水平部分的一段處于B＝0.50T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場（圖示虛線）中。在磁場中離左邊界l＝0.40m處垂直于水平導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒a，在傾斜導(dǎo)軌高h(yuǎn)＝0.2m處垂直于導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒b，將導(dǎo)體棒b由靜止釋放，結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒a以1m/s的速度從磁場右邊界離開。已知導(dǎo)體棒a、b的質(zhì)量均為m＝0.01kg，阻值均為R＝0.10Ω，棒的長度均等于導(dǎo)軌間距L＝0.20m，不計導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒在運動過程中始終垂直于導(dǎo)軌且接觸良好，g取10m/s2，忽略磁場邊界效應(yīng)。求：（1）安培力對導(dǎo)體棒a做的功；（2）導(dǎo)體棒a剛出磁場時，導(dǎo)體棒b的速度大小及兩棒之間的距離；（3）整個過程中，安培力對導(dǎo)體棒b做的功。7.（2023·新課標(biāo)卷26題）一邊長為L、質(zhì)量為m的正方形金屬細(xì)框，每邊電阻為R0，置于光滑的絕緣水平桌面（紙面）上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線為磁場邊界，如圖（a）所示。（1）使金屬框以一定的初速度向右運動，進(jìn)入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終與磁場邊界平行，金屬框完全穿過磁場區(qū)域后，速度大小降為它初速度的一半，求金屬框的初速度大小。（2）在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與磁場邊界垂直，