第十一章專題強化二十四動量觀點在電磁感應中的應用(分值:100分)1~7題,每小題9分,共63分。A級基礎對點練對點練1動量定理在電磁感應中的應用1.(多選)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磁場。磁場區(qū)域的左側,一正方形線框由位置Ⅰ以4.5m/s的初速度垂直于磁場邊界水平向右運動,線框經(jīng)過位置Ⅱ,當運動到位置Ⅲ時速度恰為零,此時線框剛好有一半離開磁場區(qū)域。線框的邊長小于磁場區(qū)域的寬度。若線框進、出磁場的過程中通過線框橫截面的電荷量分別為q1、q2,線框經(jīng)過位置Ⅱ時的速度為v。則下列說法正確的是()A.q1=q2 B.q1=2q2C.v=1.0m/s D.v=1.5m/s2.(2025·江西九校聯(lián)考)如圖所示,絕緣水平面上固定有兩根足夠長的光滑平行導軌,導軌間距為d,左端連接阻值為R的定值電阻,一質量為m、電阻為r的導體棒垂直導軌放置,空間存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場,現(xiàn)給導體棒一個水平向右的初速度v0,導體棒在運動過程中始終與導軌接觸良好,導軌電阻不計,下列說法正確的是()A.從上往下看,回路中產(chǎn)生逆時針方向的電流B.電阻R上產(chǎn)生的熱量為mC.通過導體棒某截面的電荷量為mD.導體棒向右運動的最大距離為m3.(多選)(2025·安徽高三開學考)某電磁緩沖裝置如圖所示,兩足夠長的平行金屬導軌置于同一水平面內,導軌左端與定值電阻R相連,AA1右側處于豎直向下的勻強磁場中,一質量為m的金屬桿垂直導軌放置。現(xiàn)讓金屬桿以大小為v0的初速度沿導軌向右經(jīng)過AA1進入磁場,最終恰好停在CC1處。已知金屬桿接入導軌之間的阻值為R,AB=BC=d,導軌電阻不計,忽略摩擦阻力和空氣阻力,金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好。下列說法正確的是()A.金屬桿經(jīng)過BB1時的速度大小為vB.在整個過程中,定值電阻R產(chǎn)生的熱量為12mC.金屬桿經(jīng)過AA1B1B與BB1C1C區(qū)域,產(chǎn)生的熱量之比為3∶1D.若將金屬桿的初速度大小變?yōu)?v0,則金屬桿在磁場中運動的距離變?yōu)?d4.如圖所示,兩水平平行金屬導軌由寬軌M1N1、M2N2,窄軌O1P1、O2P2兩部分組成,寬軌部分間距為2L,窄軌部分間距為L?，F(xiàn)將兩根材料相同、橫截面積相同的金屬棒ab、cd分別靜置在寬軌和窄軌上。金屬棒ab的質量為m,電阻為R,長度為2L,金屬棒cd的長度為L,兩金屬棒在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好。除金屬棒的電阻之外其余電阻不計,寬軌和窄軌都足夠長。金屬導軌處在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。現(xiàn)給金屬棒ab水平向右的初速度v0,此后金屬棒ab始終在寬軌磁場中運動,金屬棒cd始終在窄軌磁場中運動,不計一切摩擦。下列說法正確的是()A.金屬棒ab剛開始運動時,ab棒中的電流方向為b→aB.當兩金屬棒勻速運動時,ab棒的速度為vC.金屬棒ab從開始運動到勻速的過程中,通過ab棒的電荷量為mD.金屬棒ab從開始運動到勻速的過程中,ab棒中產(chǎn)生的熱量為19m對點練2動量守恒定律在電磁感應中的應用5.(多選)如圖所示,方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內的足夠長的平行金屬導軌,兩相同的光滑導體棒ab、cd靜止在導軌上。t=0時,棒ab以初速度v0向右滑動。運動過程中,ab、cd始終與導軌垂直并接觸良好,兩者速度分別用v1、v2表示,回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是()A.A B.B C.C D.D6.(多選)(2025·江西南昌八一中學模擬)如圖所示,磁感應強度大小為B的勻強磁場方向垂直紙面向里,足夠長的平行且光滑的金屬導軌MN、PQ放置在勻強磁場中,導軌的間距為L、電阻不計。質量為2m的導體棒1和質量為5m的導體棒2靜置于導軌上,兩導體棒相距為x,導體棒1和導體棒2的電阻分別為4R和5R。現(xiàn)分別給導體棒1和導體棒2向左和向右、大小為v0和2v0的初速度,兩導體棒始終與導軌垂直且接觸良好。關于導體棒1和導體棒2以后的運動,下列說法正確的是()

A.初始時刻,閉合回路中感應電流的方向為順時針方向B.導體棒1和導體棒2構成的回路,初始時刻的電動勢為BLv0C.初始時刻導體棒1所受的安培力大小為BD.當導體棒1的速度為0時,導體棒2的速度大小為1.6v0,方向向右B級綜合提升練7.(多選)(2024·海南卷,13)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行導軌由上、下兩段電阻不計的金屬導軌,在M、N兩點絕緣連接組成,M、N等高,間距L=1m,連接處平滑。導軌平面與水平面夾角為30°,導軌兩端分別連接阻值R=0.02Ω的電阻和電容C=1F的電容器,整個裝置處于B=0.2T的垂直導軌平面斜向上的勻強磁場中(圖中未畫出),兩根導體棒ab、cd分別放在MN兩側,質量分別為m1=0.8kg,m2=0.4kg,ab棒電阻為0.08Ω,cd棒的電阻不計,將ab棒由靜止釋放,同時cd棒從距離MN為x0=4.32m處在一個大小為F=4.64N、方向沿導軌平面向上的力作用下由靜止開始運動,兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,碰撞前瞬間撤去F,已知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s,重力加速度g=10m/s2,則()A.ab棒從釋放到第一次碰撞所用時間為1.44sB.ab棒從釋放到第一次碰撞,R上消耗的焦耳熱為0.78JC.兩棒第一次碰撞后瞬間,ab棒的速度大小為6.3m/sD.兩棒第一次碰撞后瞬間,cd棒的速度大小為8.4m/s8.(17分)(2025·山東濟南高三摸底)如圖所示為某種“電磁制動”的基本原理圖,在豎直向下的勻強磁場中,兩根相距L的平行長直金屬導軌水平放置,左端接阻值為R的電阻,一導體棒放置在導軌上,與導軌垂直且接觸良好。初始時刻,導體棒以初速度v0水平向右運動,當導體棒的速度為v010時,相對于出發(fā)位置的位移大小為x(大小未知)。已知磁場的磁感應強度大小為B,導體棒的質量為m,接入電路的電阻也為R,不計導軌電阻及導體棒與導軌間的摩擦,(1)(8分)導體棒的速度為v02時,導體棒克服安培力做功的功率(2)(9分)導體棒相對于出發(fā)位置的位移為x2時,導體棒的速率vC級培優(yōu)加強練9.(20分)(2024·湖北卷,15)如圖所示,兩足夠長平行金屬直導軌MN、PQ的間距為L,固定在同一水平面內,直導軌在左端M、P點分別與兩條豎直固定、半徑為L的14圓弧導軌相切。MP連線與直導軌垂直,其左側無磁場,右側存在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場。長為L、質量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導軌的最高點。質量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個半徑為L的圓環(huán),水平放置在兩直導軌上,其圓心到兩直導軌的距離相等。忽略導軌的電阻、所有摩擦以