课时检测(六十六) 电磁感应中的动力学问题 (题型研究课)

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2024-12-31 6 0 187.5KB 6 页 5.9玖币

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1.如图所示，在一匀强磁场中有一 U形导线框 abcd，线框处

于水平面内，磁场与线框平面垂直， R为一电阻，ef 为垂直于 ab

的一根导体杆，它可在 ab、cd 上无摩擦地滑动。ef 及线框中导线的

电阻不计。开始时，给 ef 一个向右的初速度，则(　　)

A．ef 将减速向右运动，但不是匀减速

B．ef 将匀减速向右运动，最后停止

C．ef 将匀速向右运动

D．ef 将往返运动

解析：选A　ef 向右运动，切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，根据右手定则

和左手定则可知，ef 受到向左的安培力而做减速运动，直到停止，由 F＝BIL＝＝ma，知

ef 做的是加速度减小的减速运动，故 A正确。

2.(多选)如图所示，平行的金属导轨与电路处在垂直纸面向里的

匀强磁场 B中，一金属杆放在金属导轨上，在恒定外力 F作用下做

匀速运动，则在开关 S(　　)

A．闭合瞬间通过金属杆的电流增大

B．闭合瞬间通过金属杆的电流减小

C．闭合后金属杆先减速后匀速

D．闭合后金属杆先加速后匀速

解析：选AC　金属杆做切割磁感线运动，相当于电源，在开关 S闭合瞬间，外电阻

变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增加，即通过金属杆的电流增加，故 A正确，B

错误；开关 S闭合前，拉力和安培力平衡，开关 S闭合后，电流增加，根据安培力公式 F

＝BIL，安培力增加，故拉力小于安培力，金属杆做减速运动，感应电动势减小，电流减

小，安培力减小，加速度减小，当加速度减为零时，速度减小到最小值，最后做匀速运动

故C正确，D错误。

3.(多选)如图所示，在水平桌面上固定两条相距为 l的平行光

滑导轨 ab 与cd，阻值为 R的电阻与导轨的 a、c端相连。质量为 m、

长为 l、电阻也为 R的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动。

整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为

B。导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量也为

m的物块相连，绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用 h表示物块下落的高度(物

块不会触地)，g表示重力加速度，其他电阻不计，则(　　)

A．电阻 R中的感应电流方向由 c到a

B．物块下落的最大加速度为 g

C．若 h足够大，物块下落的最大速度为

D．通过电阻 R的电荷量为

解析：选AC　由右手定则可知，电阻 R中的感应电流方向由 c到a，A正确；物块刚

下落时加速度最大，由牛顿第二定律有 2mam＝mg，最大加速度：am＝，B错误；对导体

棒与物块组成的整体，当所受的安培力与物块的重力平衡时，达到最大速度，即＝ mg，所

以vm＝，C正确；通过电阻 R的电荷量 q＝＝，D错误。

4.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为 L，直导线 MN 垂直跨

在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强

磁场中，磁感应强度为 B。电容器的电容为 C，除电阻 R外，导轨和

直导线的电阻均不计。现给 MN 一初速度，使 MN 向右运动，当电路

稳定后，MN 以速度 v向右做匀速运动时(　　)

A．电容器两极板间的电压为零

B．电阻两端的电压为 BLv

C．电容器所带电荷量为 CBLv

D．为保持 MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为

解析：选C　当 MN 向右匀速运动时，MN 产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器

既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端没有电压，电容器两极板间的电压为 U＝E

＝BLv，所带电荷量 Q＝CU＝CBLv，A、B错误，C正确；MN 匀速运动时，因无电流而

不受安培力，由平衡条件知拉力为零，D错误。

5.(2019·湖南重点中学联考)如图所示，竖直平面内有足够长、不

计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为 L，上方连接一阻值为 R

的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为 B的匀强磁场。两

根完全相同的金属杆 1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等

且与导轨接触良好，电阻均为 r、质量均为 m；将金属杆 1固定在磁

场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆 2从磁场边界上方 h0处由静止释放，进入磁场后恰好

做匀速运动。现将金属杆 2从磁场边界上方 h(h<h0)处由静止释放，在金属杆 2进入磁场的

同时，由静止释放金属杆 1，下列说法正确的是(　　)

A．两金属杆向下运动时，流过电阻 R的电流方向为 a→b

B．回路中感应电动势的最大值为

C．磁场中金属杆 1与金属杆 2所受的安培力大小、方向均不相同

D．任何时刻金属杆 1与2的速度之差均为 2

解析：选B　根据右手定则判断知两金属杆产生的感应电流方向向右，则流过电阻 R

的电流方向为 b→a，故选项 A错误；当金属杆 2在磁场中匀速下降时，速度最大，产生的

感应电动势最大，由平衡条件得 BIL＝mg，又 I＝，联立得感应电动势的最大值为 Em＝，

故选项 B正确；根据左手定则判断知两金属杆所受安培力的方向均向上，方向相同，由公

式F＝BIL 可知安培力的大小也相同，故选项 C错误；金属杆 2刚进入磁场时的速度为 v

＝；在金属杆 2进入磁场后，由于两金属杆任何时刻受力情况相同，因此任何时刻两者的

加速度也都相同，在相同时间内速度的增量也必相同，即 v1－0＝v2－v，则 v2－v1＝v

＝，故选项 D错误。

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摘要：

课时检测(六十六)电磁感应中的动力学问题(题型研究课)1.如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。ef及线框中导线的电阻不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则(　　)A．ef将减速向右运动，但不是匀减速B．ef将匀减速向右运动，最后停止C．ef将匀速向右运动D．ef将往返运动解析：选A　ef向右运动，切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，根据右手定则和左手定则可知，ef受到向左的安培力而做减速运动，直到停止，由F＝BIL＝＝ma，知ef做的是加速度减小的减速运动，故A正确。...

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