(滿分:50分)課時作業(yè)對點1.動量定理在電磁感應中的應用1.(4分)一邊長為L、質(zhì)量為m的正方形單匝金屬線框,每邊電阻均為R0,置于光滑絕緣水平桌面(紙面)上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B,兩虛線為磁場邊界,如圖所示?，F(xiàn)使金屬框以一定的初速度向右運動,進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終與磁場邊界平行,金屬框完全進入磁場區(qū)域時,速度大小減為初速度的四分之三,則金屬框的初速度大小為(

)基礎(chǔ)對點練A2.(6分)(多選)如圖,足夠長的光滑平行金屬導軌水平放置,左右兩側(cè)導軌的間距分別為l、2l,導軌間存在豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。質(zhì)量分別為m、2m的導體棒a、b均垂直導軌放置,回路總電阻保持不變。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軌垂直且保持接觸良好,a棒總在窄軌上運動,b棒總在寬軌上運動,從開始運動到兩棒穩(wěn)定的過程中,下列說法正確的是(

)AD3.(12分)(2023·湖南卷,14)如圖,兩根足夠長的光滑金屬直導軌平行放置,導軌間距為L,兩導軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成θ角,整個裝置處于垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中,磁感應強度大小為B?，F(xiàn)將質(zhì)量均為m的金屬棒a、b垂直導軌放置,每根金屬棒接入導軌之間的電阻均為R。運動過程中金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好,金屬棒始終未滑出導軌,導軌電阻忽略不計,重力加速度為g。(1)先保持棒b靜止,將棒a由靜止釋放,求棒a勻速運動時的速度大小v0;(2)在(1)問中,當棒a勻速運動時,再將棒b由靜止釋放,求釋放瞬間棒b的加速度大小a0;【答案】(2)2gsinθ

【解析】(2)由右手定則可知導體棒b中電流向里,棒b受到沿斜面向下的安培力,此時電路中電流不變,則對棒b由牛頓第二定律可得mgsinθ+BIL=ma0,解得a0=2gsinθ。(3)在(2)問中,從棒b釋放瞬間開始計時,經(jīng)過時間t0,兩棒恰好達到相同的速度v,求速度v的大小,以及時間t0內(nèi)棒a相對于棒b運動的距離Δx。對點2.動量守恒定律在電磁感應中的應用4.(4分)如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌電阻不計,水平固定在豎直向上的勻強磁場中,導軌上垂直靜置兩根質(zhì)量與電阻都相同的導體棒ab、cd。給ab棒平行于導軌的初速度并開始計時,棒ab、cd中產(chǎn)生的感應電動勢eab、ecd、回路中的感應電流i、導軌間的電壓u與時間t的關(guān)系圖像中,可能正確的是(

)D[A][B][C][D]5.(6分)(2024·海南卷,13)(多選)兩根足夠長的導軌由上、下段電阻不計、光滑的金屬導體組成,在M、N兩點絕緣連接,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°,導軌兩端分別連接一個阻值R=0.02Ω的電阻和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(圖中未畫出)中,兩根導體棒ab、cd分別放在MN兩側(cè),質(zhì)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由靜止釋放,同時cd從距離MN為x0=4.32m處在一個大小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MN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,g取10m/s2,則(

)[A]

ab從釋放到第一次碰撞前所用時間為1.44s[B]

ab從釋放到第一次碰撞前,R上消耗的焦耳熱為0.78J[C]

兩棒第一次碰撞后瞬間,ab的速度大小為6.3m/s[D]

兩棒第一次碰撞后瞬間,cd的速度大小為8.4m/sBD6.(4分)(2024·廣東階段檢測)如圖所示,兩根質(zhì)量均為2kg的金屬棒垂直地放在光滑的水平導軌上,左側(cè)部分導軌間距和AB棒長度均為0.5m,右側(cè)部分導軌間距和CD棒長度均為1.0m,導軌間左、右兩部分有磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場,兩棒電阻與棒長成正比,不計導軌電阻?，F(xiàn)用水平恒力F=250N向右拉CD棒,使CD棒向右運動0.5m后回路中電流即將開始保持不變,此時AB棒與CD棒的速度大小之比為1∶2,立即撤去恒力F,此過程中CD棒產(chǎn)生的焦耳熱為30J。左右兩側(cè)導軌足夠長,兩金屬棒始終分別在左右兩側(cè)運動,磁場區(qū)域足夠大。下列說法正確的是(

)[A]

撤去恒力F前瞬間,AB棒與CD棒的加速度大小之比為1∶2[B]

撤去恒力F前某時刻,AB棒與CD棒的加速度大小之比可能為2∶1[C]

撤去恒力F時CD棒的速度大小為4m/s[D]

撤去恒力F后回路中產(chǎn)生的焦耳熱為28.8JD綜合提升練7.(14分)如圖所示,固定的光滑斜面傾角為30°,斜面上寬度為2L的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于斜面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。一邊長為L、電阻為R、質(zhì)量為m的單匝正方形線框efgh從距離磁場上邊緣為d處由靜止開始沿斜面下滑。已知線框進、出