《创新课堂》第二章 电磁感应 专题强化6 电磁感应中的动力学、能量问题 课时跟踪检测（含答案）高中物理选择性必修第二册（人教版）
文档属性
| 名称 | 《创新课堂》第二章 电磁感应 专题强化6 电磁感应中的动力学、能量问题 课时跟踪检测（含答案）高中物理选择性必修第二册（人教版） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 198.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-04 00:00:00 | ||
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文档简介
专题强化6 电磁感应中的动力学、能量问题
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，R1为阻值为R的电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可忽略不计。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
2.（2025·四川成都期中）如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，方向垂直于纸面向里，一矩形线圈由静止开始竖直下落，下落过程中线框始终在竖直平面内且底边保持水平。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度大小关系为（ ）
A.a1＝a3＞a2＞a4 B.a1＝a3＞a2＝a4
C.a1＞a2＞a3＞a4 D.a1＝a2＝a3＝a4
3.如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，能正确描述上述过程的是（ ）
4.如图所示，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的部分的电阻为R，重力加速度为g，某一时刻金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A.ab棒中电流的方向由a到b
B.ab棒中所受到的安培力方向与金属棒的运动方向相反且做负功
C.加速度的大小为
D.下滑过程中速度的最大值是
5.如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合线框abcd，其边长为l，质量为m，金属线框与水平面间的动摩擦因数为μ。虚线框a'b'c'd'内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的d'c'边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d'c' 边距离为l。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（ ）
A.m＋μmgl B.m－μmgl
C.m＋2μmgl D.m－2μmgl
6.（2025·江苏南京期末）在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道。一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是（ ）
A.圆环最终停在轨道的最低点B B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C
C.圆环运动过程中机械能守恒 D.圆环在运动过程中感应电流方向一直是顺时针方向
7.如图所示，两根相距为L的平行光滑直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，导轨电阻忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体棒，其阻值也为R。整个装置水平放置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面。现对MN施加力F使它沿导轨方向以速度v匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则（ ）
A.M端电势低于N端
B.U＝BLv，流过定值电阻R的感应电流由d→R→b
C.U＝BLv，流过定值电阻R的感应电流由b→R→d
D.外力F所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
8.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨垂直且接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，磁感应强度方向如图所示。金属棒和导轨的电阻不计。现将金属棒从轻弹簧原长位置由静止释放，则（ ）
A.释放瞬间金属棒的加速度大于重力加速度g
B.金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝
D.电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
9.〔多选〕在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、阻值为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，速度为，则下列说法正确的是（ ）
A.此过程中通过线框截面的电荷量为
B.此时线框的加速度为
C.此过程中回路产生的电能为mv2
D.此时线框中的电功率为
10. 〔多选〕如图所示的电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用。金属棒沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ）
A.作用在金属棒上各力的合力做功为零
B.重力做的功等于系统产生的电能
C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能
11.如图所示，相距L＝40 cm的两光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，在M、P两点间接一阻值为R＝0.5 Ω的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1'O'内有垂直于导轨平面向里、宽为d＝0.7 m的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一质量m＝20 g、阻值r＝0.1 Ω的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0＝0.8 m。现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平），导轨电阻不计。g取10 m/s2，求：
（1）棒ab离开磁场下边界的速度大小；
（2）棒ab进入磁场瞬间的加速度大小和方向；
（3）棒ab在通过磁场区域的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
12.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，两导轨间距L＝1.0 m，底端N、Q两点连接R＝1.0 Ω的电阻，匀强磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B＝0.6 T，质量为m＝0.2 kg、阻值为r＝0.5 Ω的导体棒垂直于导轨放置，在平行于平面向上的拉力F作用下沿导轨向上做匀速直线运动，速度v＝10 m/s。撤去拉力F后，导体棒沿导轨继续运动l＝2.0 m后速度减为零。运动过程中导体棒与导轨始终垂直并接触良好，取g＝10 m/s2，导轨电阻不计。求：
（1）拉力F的大小；
（2）撤去拉力F后导体棒继续沿导轨上滑的过程中电阻R产生的焦耳Q和通过电阻R的电荷量q。
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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，R1为阻值为R的电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可忽略不计。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
2.（2025·四川成都期中）如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，方向垂直于纸面向里，一矩形线圈由静止开始竖直下落，下落过程中线框始终在竖直平面内且底边保持水平。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度大小关系为（ ）
A.a1＝a3＞a2＞a4 B.a1＝a3＞a2＝a4
C.a1＞a2＞a3＞a4 D.a1＝a2＝a3＝a4
3.如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，能正确描述上述过程的是（ ）
4.如图所示，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的部分的电阻为R，重力加速度为g，某一时刻金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A.ab棒中电流的方向由a到b
B.ab棒中所受到的安培力方向与金属棒的运动方向相反且做负功
C.加速度的大小为
D.下滑过程中速度的最大值是
5.如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合线框abcd，其边长为l，质量为m，金属线框与水平面间的动摩擦因数为μ。虚线框a'b'c'd'内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab边与磁场的d'c'边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d'c' 边距离为l。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（ ）
A.m＋μmgl B.m－μmgl
C.m＋2μmgl D.m－2μmgl
6.（2025·江苏南京期末）在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道。一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是（ ）
A.圆环最终停在轨道的最低点B B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C
C.圆环运动过程中机械能守恒 D.圆环在运动过程中感应电流方向一直是顺时针方向
7.如图所示，两根相距为L的平行光滑直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，导轨电阻忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体棒，其阻值也为R。整个装置水平放置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面。现对MN施加力F使它沿导轨方向以速度v匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则（ ）
A.M端电势低于N端
B.U＝BLv，流过定值电阻R的感应电流由d→R→b
C.U＝BLv，流过定值电阻R的感应电流由b→R→d
D.外力F所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
8.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的绝缘轻弹簧下端，金属棒和导轨垂直且接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，磁感应强度方向如图所示。金属棒和导轨的电阻不计。现将金属棒从轻弹簧原长位置由静止释放，则（ ）
A.释放瞬间金属棒的加速度大于重力加速度g
B.金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝
D.电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
9.〔多选〕在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、阻值为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，速度为，则下列说法正确的是（ ）
A.此过程中通过线框截面的电荷量为
B.此时线框的加速度为
C.此过程中回路产生的电能为mv2
D.此时线框中的电功率为
10. 〔多选〕如图所示的电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用。金属棒沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是（ ）
A.作用在金属棒上各力的合力做功为零
B.重力做的功等于系统产生的电能
C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能
11.如图所示，相距L＝40 cm的两光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，在M、P两点间接一阻值为R＝0.5 Ω的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1'O'内有垂直于导轨平面向里、宽为d＝0.7 m的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T。一质量m＝20 g、阻值r＝0.1 Ω的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0＝0.8 m。现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平），导轨电阻不计。g取10 m/s2，求：
（1）棒ab离开磁场下边界的速度大小；
（2）棒ab进入磁场瞬间的加速度大小和方向；
（3）棒ab在通过磁场区域的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
12.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，两导轨间距L＝1.0 m，底端N、Q两点连接R＝1.0 Ω的电阻，匀强磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B＝0.6 T，质量为m＝0.2 kg、阻值为r＝0.5 Ω的导体棒垂直于导轨放置，在平行于平面向上的拉力F作用下沿导轨向上做匀速直线运动，速度v＝10 m/s。撤去拉力F后，导体棒沿导轨继续运动l＝2.0 m后速度减为零。运动过程中导体棒与导轨始终垂直并接触良好，取g＝10 m/s2，导轨电阻不计。求：
（1）拉力F的大小；
（2）撤去拉力F后导体棒继续沿导轨上滑的过程中电阻R产生的焦耳Q和通过电阻R的电荷量q。
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