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1、高考考点高考考点专项突破 真金试炼真金试炼备战高考备战高考 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考2 专题专题 4545 电磁感应中的动力学、能量与电路的综合考查电磁感应中的动力学、能量与电路的综合考查- -备战备战 20212021 年年 高考物理考点专项突破题集高考物理考点专项突破题集 1.如图，足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成角(00 一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k0.5 T/m，x0 处磁场的磁感应强度B00.5 T。一根质量m0.1 kg、电阻r0.05 的金属棒置于导轨上， 并与导轨垂直。棒在外力作用下从x0 处以初速度v02
2、m/s 沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的 功率不变。求： (1)回路中的电流； (2)金属棒在x2 m 处的速度； (3)金属棒从x0 运动到x2 m 过程中安培力做功的大小； (4)金属棒从x0 运动到x2 m 过程中外力的平均功率。 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考6 9.如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在绝缘水平桌面上，半径为R的 圆弧部分处在竖直平 1 4 面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属 棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为 2m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r。重 力
3、加速度为g。开始棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒 cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水 平距离之比为 31.求： (1)棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小； (2)棒cd在水平导轨上的最大加速度； (3)两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。 10.(多选)如图所示，阻值为R的金属棒从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑 到ab位置，若v1v212，则在这两次过程中() A回路电流I1I212 B产生的热量Q1Q212 C通过任一截面的电荷量q1q212 D外力的功率
4、P1P212 11.(2019大连模拟)如图所示，上下不等宽的平行导轨，EF和GH部分导轨间的距离为L，PQ和MN部分 的导轨间距为 3L，导轨平面与水平面的夹角为 30，整个装置处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。金属 杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个沿导 轨平面向上的作用力F，使其沿斜面匀速向上运动，同时cd处于静止状态，则F的大小为() 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考7 A.mg Bmg 2 3 C.mg Dmg 4 3 3 2 12.(多选)如图所示，水平放置的粗糙 U 形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面
5、向里、磁感应强 度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下， 由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。下列说法正确的是() AA点的电势高于C点的电势 B此时AC两端电压为UAC BLvR0 R0r C此过程中电路产生的电热为QFdmv2 1 2 D此过程中通过电阻R0的电荷量为q 2BLd R0r 13.如图所示，质量为m0.1 kg 粗细均匀的导线，绕制成闭合矩形线框，其中长LAC50 cm，宽LAB20 cm，竖直放置在水平面上。中间有一磁感应强度B1.0 T，磁场宽度d10 cm 的匀强磁场。线框在水
6、平 向右的恒力F2 N 的作用下，由静止开始沿水平方向运动，使AB边进入磁场，从右侧以v1 m/s 的速 度匀速运动离开磁场，整个过程中始终存在大小恒定的阻力F阻1 N，且线框不发生转动。求线框AB边： 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考8 (1)离开磁场时感应电流的大小； (2)刚进入磁场时感应电动势的大小； (3)穿越磁场的过程中安培力所做的总功的大小。 14(2019洛阳市高中三年级模拟)如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距为L，与水平面的夹角为 ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，虚线上方轨道光滑且磁场方向垂 直于导轨平面向上，虚线下方轨道粗糙且
7、磁场方向垂直于导轨平面向下。在导体棒EF以初速度v0沿导轨 上滑至最大高度的过程中，导体棒MN一直静止在导轨上。若已知两导体棒质量均为m，电阻均为R，导体 棒EF上滑的最大位移为x，导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加速度为g，试求在导体棒EF上滑的整 个过程中： (1)导体棒MN受到的最大摩擦力； (2)通过导体棒MN的电荷量； (3)导体棒MN产生的焦耳热。 15.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为L0.1 m，导轨平面与水平面的夹角为 30，导轨上端连接一定值电阻R0.3 ，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向 上的匀强磁场中。长为L的金属棒cd垂直于MN、
8、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好的接触，金属棒的 质量为m0.2 kg，电阻为r0.1 。现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为 x12 m 时，速度达到最大值vm10 m/s(重力加速度g取 10 m/s2)，求： (1)匀强磁场的磁感应强度B的大小； 高考考点 | 专项突破 精品资源 | 备战高考9 (2)金属棒沿导轨下滑距离为 12 m 的过程中，整个电路产生的焦耳热Q及通过金属棒截面的电荷量q； (3)若将金属棒下滑 12 m 的时刻记作t0，假设此时的磁感应强度B0为已知，从此时刻起，让磁感应强 度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流。请用B0和t表示出这种情况
9、下磁感应强度B变化的表达式。 16.相距L1.5 m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11 kg 的金属棒ab和质量为m20.27 kg 的金 属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图 a 所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚 线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同，ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为 0.75，两棒总电阻为 1.8 ，导轨电阻不计。t0 时刻起，ab棒在方向竖直向上，大小按图 b 所示 规律变化的外力F作用下，由静止沿导轨向上匀加速运动，同时也由静止释放cd棒。 (1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小； (2)已知在 2 s 内外力F做功 40 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热； (3)判断cd棒的运动过程； 求出cd棒达到最大速度所对应的时刻t1； 在图(c)中画出前 5 秒内cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象。
