新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤訓(xùn)練第58講 動量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用（原卷版）

第58講動量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用（模擬精練+真題演練）1．（2023秋·河北邢臺·高三邢臺市第二中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，左端接有阻值為R的定值電阻且足夠長的平行光滑導(dǎo)軌CE、DF的間距為L，導(dǎo)軌固定在水平面上，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且靜止，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。某時(shí)刻給導(dǎo)體棒ab一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動，最后停下來，則此過程中（）

A．導(dǎo)體棒運(yùn)動的時(shí)間大于SKIPIF1<0 B．導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動直至停止運(yùn)動C．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0 D．導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的位移為SKIPIF1<02．（2023·湖南永州·統(tǒng)考一模）如圖所示，間距SKIPIF1<0的粗糙傾斜金屬軌道與水平面間的夾角SKIPIF1<0，在其頂端與阻值為SKIPIF1<0的定值電阻相連，間距相同的光滑金屬軌道固定在水平面上，兩軌道都足夠長且在SKIPIF1<0處平滑連接，SKIPIF1<0至SKIPIF1<0間是光滑絕緣帶，保證傾斜軌道與水平軌道間電流不導(dǎo)通。傾斜軌道處有垂直軌道向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場，水平軌道處有豎直向上。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場。兩根導(dǎo)體棒1、2的質(zhì)量均為SKIPIF1<0，兩棒接入電路部分的電阻均為SKIPIF1<0，初始時(shí)刻，導(dǎo)體棒1放置在傾斜軌道上，且距離SKIPIF1<0足夠遠(yuǎn)，導(dǎo)體棒2靜置于水平軌道上，已知傾斜軌道與導(dǎo)體棒1間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒1由靜止釋放，運(yùn)動過程中未與導(dǎo)體棒2發(fā)生碰撞。SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0，兩棒與軌道始終垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。下列說法正確的是（

）

A．導(dǎo)體棒1滑至SKIPIF1<0瞬間的速度大小為SKIPIF1<0B．導(dǎo)體棒1滑至SKIPIF1<0瞬間，導(dǎo)體棒2的加速度大小為SKIPIF1<0C．穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒2的速度大小為SKIPIF1<0D．整個(gè)運(yùn)動過程中通過導(dǎo)體棒2的電荷量為0.32C3．（2023秋·陜西商洛·高三陜西省山陽中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，間距為SKIPIF1<0的光滑平行直導(dǎo)軌傾斜固定放置，導(dǎo)軌平面的傾角為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌上端接有阻值為SKIPIF1<0的定值電阻。垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為SKIPIF1<0，磁場的邊界均垂直于導(dǎo)軌，兩個(gè)磁場的寬度均為SKIPIF1<0，磁場Ⅰ的下邊界與磁場Ⅱ的上邊界間的距離也為SKIPIF1<0。質(zhì)量為SKIPIF1<0、有效電阻為SKIPIF1<0的金屬棒SKIPIF1<0垂直導(dǎo)軌放置，離磁場Ⅰ上邊界的距離為SKIPIF1<0，由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場時(shí)的速度相同，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為SKIPIF1<0，則（

）

A．金屬棒通過磁場Ⅰ的過程中，通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<0B．金屬棒出磁場Ⅰ時(shí)的速度大小為SKIPIF1<0C．金屬棒通過磁場Ⅰ過程中金屬棒重力的沖量大小為SKIPIF1<0D．金屬棒通過兩個(gè)磁場過程中，電阻SKIPIF1<0中產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<04．（2023秋·廣東·高三廣州大學(xué)附屬中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，MN、PQ是兩根間距為L且電阻不計(jì)的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，左側(cè)弧形部分光滑，右側(cè)水平部分粗糙且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與水平導(dǎo)軌平面夾角為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌右端接一阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒，垂直導(dǎo)軌放置，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0?，F(xiàn)讓其從導(dǎo)軌左端h高處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后經(jīng)時(shí)間t停止運(yùn)動。已知金屬棒電阻為R，與導(dǎo)軌間接觸良好，且始終與磁場垂直，則金屬棒進(jìn)入磁場區(qū)域后（）

A．定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0B．金屬棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)所受摩擦力越來越小C．定值電阻R兩端的最大電壓為SKIPIF1<0D．金屬棒在磁場中運(yùn)動的距離為SKIPIF1<05．（2023春·湖北·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其原理如圖所示。在水平面內(nèi)固定兩根間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌（導(dǎo)軌足夠長且電阻忽略不計(jì)），導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），在導(dǎo)軌的左端接入電動勢為E的電源（內(nèi)阻不計(jì)）和電容為C的電容器。質(zhì)量為m的金屬棒（即炮彈），垂直靜置在導(dǎo)軌上，首先開關(guān)S接1，使電容器完全充電，然后將開關(guān)S接至2，金屬棒開始向右運(yùn)動。在金屬棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，下列說法正確的是（

）

A．開關(guān)S接1，通過電容器的電流逐漸減小至0B．為使金屬棒向右彈射，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)軌平面向上C．開關(guān)S接2，在金屬棒彈射的過程中，電容器儲存的電能主要轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能D．金屬棒彈射出時(shí)的速度為SKIPIF1<06．（2023·湖南長沙·校聯(lián)考二模）如圖，兩根相同“SKIPIF1<0”形等高光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，頂端水平，間距為SKIPIF1<0，中間跨接一電容為C不帶電的電容器，初態(tài)開關(guān)SKIPIF1<0為斷開狀態(tài)，SKIPIF1<0棒水平靜止于頂端，SKIPIF1<0棒被水平鎖定在電容器的下方，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，都處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0方向相反的有界勻強(qiáng)磁場中，虛線為兩磁場的分界線（磁場末畫出，其方向均垂直紙面），b棒初始位置離導(dǎo)軌末端高度為SKIPIF1<0，現(xiàn)解除鎖定讓SKIPIF1<0棒由靜止下落，剛脫離軌道末端瞬間立即閉合開關(guān)SKIPIF1<0，再經(jīng)時(shí)間SKIPIF1<0秒后SKIPIF1<0棒跳離導(dǎo)軌頂端，上升最大高度為SKIPIF1<0，已知兩棒質(zhì)量均為SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0，不計(jì)一切摩擦阻力及電阻，則（）A．如果SKIPIF1<0足夠大，解除鎖定后SKIPIF1<0棒將在導(dǎo)軌后段做勻速運(yùn)動B．b棒離開導(dǎo)軌時(shí)速度大小為SKIPIF1<0C．若忽略支持力的沖量，b棒跳離過程中電容器兩端電壓變化SKIPIF1<0D．跳離后電容器所帶電量可能為零7．（2023·四川綿陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi)。兩根導(dǎo)軌的間距為L，兩導(dǎo)軌的左端連接一已充電的電容器。一質(zhì)量為m的金屬棒ab，放在兩導(dǎo)軌的最右端，且和兩導(dǎo)軌垂直，金屬棒ab的長度剛好和兩導(dǎo)軌的間距相同，金屬棒ab的兩端分別用長度均為h的絕緣輕繩豎直懸掛在水平固定橫梁上的O1、O2點(diǎn)，開始時(shí)，開關(guān)S是斷開的，輕繩剛好拉直、且金屬棒ab和兩導(dǎo)軌接觸良好。兩導(dǎo)軌所在的平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)開關(guān)S閉合后，金屬棒ab突然水平向右開始擺動，且剛好能夠通過水平橫梁的正上方。已知重力加速度為g。當(dāng)開關(guān)S閉合后，通過金屬棒ab橫截面的電荷量為Q，金屬棒ab所受安培力的沖量大小為I，下列關(guān)系正確的是（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<08．（2022·四川南充·四川省南充高級中學(xué)?？既＃┤鐖D，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌M、N固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間距離為L，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，以CD為分界線，左邊磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，右邊為B，兩導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌靜止放置，a棒距CD足夠遠(yuǎn)，已知a、b棒質(zhì)量均為m，長度均為L，電阻均為r，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使a獲得一瞬時(shí)水平向右的速度SKIPIF1<0，在兩棒運(yùn)動至穩(wěn)定的過程中（a棒還沒到CD分界線），下列說法正確的是（

）

A．a(chǎn)、b系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B．a(chǎn)、b系統(tǒng)動量守恒C．導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0D．通過導(dǎo)體棒b的電荷量為SKIPIF1<09．（2023·河北保定·河北安國中學(xué)校聯(lián)考三模）如圖所示，兩條足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間的距離為L，垂直于導(dǎo)軌的虛線MN右側(cè)存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為L的導(dǎo)體棒a和b放在MN左側(cè)的導(dǎo)軌上，先給導(dǎo)體棒a一個(gè)大小為SKIPIF1<0水平向右的初速度，導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場后運(yùn)動至停下，再給導(dǎo)體棒b一個(gè)與a相同的初速度，兩導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好且未相碰，則下列說法正確的是（

）

A．只有導(dǎo)體棒a在磁場中運(yùn)動時(shí)，a在磁場中運(yùn)動時(shí)的最大加速度為SKIPIF1<0B．只有導(dǎo)體棒a在磁場中運(yùn)動時(shí)，a在磁場中運(yùn)動的最大距離為SKIPIF1<0C．導(dǎo)體棒b進(jìn)入磁場后，通過導(dǎo)體棒b的總電量為SKIPIF1<0D．導(dǎo)體棒b進(jìn)入磁場后，a、b間的最小距離為SKIPIF1<010．（2023·河南許昌·鄢陵一中校考模擬預(yù)測）如圖，水平面上有兩條相距為L的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上相隔某一距離垂直導(dǎo)軌靜置長度均為L的金屬棒a和b，垂直導(dǎo)軌的虛線MN右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌左端接有電壓傳感器?，F(xiàn)讓金屬棒a、b分別以速度SKIPIF1<0、SKIPIF1<0向右運(yùn)動，SKIPIF1<0時(shí)刻金屬棒b經(jīng)過MN進(jìn)入磁場區(qū)域，當(dāng)金屬棒a剛要進(jìn)入磁場時(shí)，電壓傳感器的示數(shù)SKIPIF1<0。已知金屬棒a、b材質(zhì)相同，a、b棒的質(zhì)量分別為2m、m，a棒電阻為R。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，不考慮電壓傳感器對電路的影響，磁場區(qū)域足夠大，下列說法正確的是（

）A．從SKIPIF1<0時(shí)刻開始，電壓傳感器的示數(shù)逐漸減小B．改變a、b兩棒間初始距離，不會改變兩棒的最終速度C．當(dāng)金屬棒a剛要進(jìn)入磁場時(shí)，a、b兩棒間的距離SKIPIF1<0D．整個(gè)過程中金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<011．（2024·湖南·校聯(lián)考二模）如圖所示，兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0水平放置，SKIPIF1<0兩側(cè)導(dǎo)軌所在空間區(qū)域，導(dǎo)軌間距分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，方向分別為豎直向上和豎直向下，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，電阻均為R、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放在SKIPIF1<0左右兩側(cè)，并與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)其他電阻．現(xiàn)給導(dǎo)體棒b一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，關(guān)于a、b兩棒此后整個(gè)運(yùn)動過程，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)、b兩棒組成的系統(tǒng)動量守恒B．a(chǎn)、b兩棒最終都將以大小為SKIPIF1<0的速度做勻速直線運(yùn)動C．整個(gè)過程中，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0D．整個(gè)過程中，通過a棒的電荷量為SKIPIF1<012．（2023·湖北·華中師大一附中校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L，兩導(dǎo)軌間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電阻為R、長度恰好等于導(dǎo)軌間寬度的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置。閉合關(guān)S，導(dǎo)體棒ab由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到最大速度。已知電源電動勢為E、內(nèi)阻為SKIPIF1<0R，不計(jì)金屬軌道的電阻，則（）

A．導(dǎo)體棒的最大速度為SKIPIF1<0B．開關(guān)S閉合瞬間，導(dǎo)體棒的加速度大小為SKIPIF1<0C．導(dǎo)體棒的速度從零增加到最大速度的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為SKIPIF1<0D．導(dǎo)體棒的速度從零增加到最大速度的過程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<013．（2023·湖南·模擬預(yù)測）如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌分為寬窄兩段（足夠長，電阻不計(jì)），相距分別為0.5m和0.3m，兩個(gè)材料、粗細(xì)都相同的導(dǎo)體棒SKIPIF1<0分別放在兩段導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒長度分別與導(dǎo)軌等寬，已知放在窄端的導(dǎo)體棒SKIPIF1<0的質(zhì)量為0.6kg，電阻為0.3Ω，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，現(xiàn)用SKIPIF1<0的水平向右的恒力拉動SKIPIF1<0，一段時(shí)間后，回路中的電流保持不變，下列說法正確的是（）

A．在整個(gè)運(yùn)動過程中，兩棒的距離先變大后不變B．回路中穩(wěn)定的電流大小為5AC．若在回路中的電流不變后某時(shí)刻，SKIPIF1<0的速度為4m/s，則SKIPIF1<0的速度為20m/sD．若在回路中的電流不變后某時(shí)刻，SKIPIF1<0的速度為4m/s，則整個(gè)裝置從靜止開始運(yùn)動了3.5s14．（2023·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，MN和PQ是兩根相互平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，導(dǎo)軌足夠長，PM由導(dǎo)線連接，且導(dǎo)軌與導(dǎo)線電阻不計(jì)。折線金屬桿abcdef與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，桿SKIPIF1<0與導(dǎo)軌垂直，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，邊長SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0在同一直線上，金屬桿abcdef的質(zhì)量為m，電阻為R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，開始時(shí)，讓金屬桿由靜止自由下落，當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，金屬桿恰好勻速運(yùn)動，運(yùn)動SKIPIF1<0后，SKIPIF1<0水平邊進(jìn)入磁場，下落SKIPIF1<0時(shí)間后，金屬桿再次勻速，重力加速度為g，則（）A．開始時(shí)，cd邊到磁場的上邊緣距離為SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0水平邊進(jìn)入磁場時(shí)，金屬桿abcdef的加速度大小為SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0水平邊進(jìn)入磁場，下落SKIPIF1<0時(shí)間，下落高度為SKIPIF1<0D．下落SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱大于金屬桿重力勢能的減少量15．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖，相距為L的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，左端接一電容器C，阻值為R的電阻通過三角旋鈕開關(guān)S與兩導(dǎo)軌連接，長度為L、質(zhì)量為m的金屬桿SKIPIF1<0垂直導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌始終接觸良好，兩導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。三角旋鈕開關(guān)S僅1、2之間導(dǎo)電，初始時(shí)1、2連接電容器和金屬桿，用恒力F向右拉金屬桿SKIPIF1<0，使其從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)一段時(shí)間撤去F，同時(shí)旋轉(zhuǎn)S，此時(shí)金屬桿的速度大小為SKIPIF1<0，已知S左旋時(shí)能將電阻和電容接入同一回路，右旋時(shí)能將電阻和導(dǎo)體棒接入同一回路，不計(jì)金屬桿和導(dǎo)軌的電阻。下列說法正確的是（）A．撤去F前，金屬桿做勻加速直線運(yùn)動B．撤去F后，金屬桿做勻減速直線運(yùn)動C．恒力F對金屬桿做的功大小為SKIPIF1<0D．左旋、右旋S時(shí)，通過電阻R的電荷量之比為SKIPIF1<016．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0。一質(zhì)量為SKIPIF1<0、電阻為SKIPIF1<0、長度也為SKIPIF1<0的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為SKIPIF1<0的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為SKIPIF1<0的速度向P運(yùn)動并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大?。唬?）金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動過程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動的時(shí)間。17．（2022·福建·高考真題）如圖（a），一傾角為SKIPIF1<0的絕緣光滑斜面固定在水平地面上，其頂端與兩根相距為L的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連；導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，其末端裝有擋板M、N．兩根平行金屬棒G、H垂直導(dǎo)軌放置，G的中心用一不可伸長絕緣細(xì)繩通過輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連；初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直，滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行，右側(cè)與水平面平行．從SKIPIF1<0開始，H在水平向右拉力作用下向右運(yùn)動；SKIPIF1<0時(shí)，H與擋板M、N相碰后立即被鎖定．G在SKIPIF1