小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第57讲电磁感应中的动力学和能量问题（模拟精练+真题演练）1．（2023·江苏·模拟预测）如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，下列说法正确的是（）A．线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为B．线框穿过第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为C．线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为D．线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过5个完整磁场区域【答案】C【详解】A．根据题意可得；；联立解得线框刚进入第一个磁场区域时受到的安培力为则线框的加速度大小为故A错误；B．由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量计算公式可知；；解得通过线框的电荷量为穿过磁场区域过程中线框磁通量变化量为零，所以通过线框的电荷量为零，故B错误；C．当线框水平速度减为零时竖直下落，线框受到安培力的合力水平向左，安培力对线框做的负功等于电路中产生的焦耳热，由功能关系可得故C正确；D．水平方向安培力大小为设水平向右为正，由水平方向动量定理可得小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com解得线框穿过1个完整磁场区域，有安培力作用的水平距离为2l，则有则线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6个完整磁场区域，故D错误。故选C。2．（2023·浙江·校联考模拟预测）如图所示，由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲产生的焦耳热比乙多B．甲加速运动，乙减速运动C．甲和乙都加速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】C【详解】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，线圈材料密度为，质量为m，横截面积为S，电阻率为，线圈在磁场中运行速度为，线圈刚进入磁场时速度为，有；感应电动势为线圈电阻为感应电流为线圈所受的安培力由牛顿第二定律有联立解得加速度为BCD．可知线圈在磁场中运动的加速度与匝数、横截面积无关，则甲乙线圈进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都做加速运动，当时，甲和乙都做减速运动，故BD错误；C正确。A．线圈的热功率甲乙线圈在磁场中运动速度相同，热功率也一样，甲产生的焦耳热与乙一样多，故A错误。故选C。3．（2023·北京西城·北京八中校考三模）如图所示，间距为L的两倾斜且平行的金属导轨固定在绝缘的水平面上，金属导轨与水平面之间的夹角为θ，电阻不计，空间存在垂直于金属导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨上端接有阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒ab从金属导轨上某处由静止释放，开始运动时间后做匀速运动，速度大小为v，且此阶段通过定值电阻R的电量为q。已知导轨平小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com面光滑，导体棒的电阻为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．导体棒ab先做匀加速运动，后做匀速运动B．导体棒稳定的速度大小C．导体棒从释放到其速度稳定的过程中，其机械能的减少量等于电阻R产生的焦耳热D．导体棒从释放到其速度稳定的过程中，位移大小为【答案】D【详解】A．导体棒ab在加速阶段，根据牛顿第二定律可得其中解得由于速度是增加的，所以加速度是减小的，导体棒不可能做匀加速运动，A错误；B．导体棒稳定时的加速度为零，则有解得故B错误；C．根据能量守恒定律可知，导体棒从释放到其速度稳定的过程中，其机械能的减少量等于电阻R与导体棒产生的焦耳热之和，故C错误；D．根据电荷量的计算公式可得解得故D正确。故选D。4．（2024·四川巴中·统考模拟预测）如图所示，足够长...