专题60 电磁感应中的动力学和能量问题——2022年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）（解析版）

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2022 年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）
专题 60 电磁感应中的动力学和能量问题
（时间：30 分钟）
1、如图，金属棒 ab、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在
的平面。ab 棒在恒力的作用下向右运动，则（　　）
A．安培力对 ab 棒做正功
B．安培力对 cd 棒做负功
C．abdca 回路的磁通量先增加后减少
D． 做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和
【答案】 D
【解析】
AB．ab 棒在恒力 F作用下向右做加速运动，根据楞次定律可知，回路中将产生的感应电流沿
acdba 方向，由左手定则判断可知，ab 棒所受的安培力方向向左，cd 棒所受的安培力方向向右，
则安培力对 ab 棒做负功，对 cd 棒做正功，故 AB 错误；
C．两棒最终都做匀加速运动，速度之差恒定，ab 棒的速度大于 cd 棒的速度，则 abdca 回路的磁
通量一直增加，故 C错误；
D．根据能量守恒定律得知，F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和，故 D正确。
故选 D。
2、如图甲所示，电阻不计、间距为 l、足够长的光滑平行导轨固定在一绝缘水平面内，导轨左端
连接阻值为 R的定值电阻，金属杆 ab 垂直导轨放置，接入电路的电阻也为 R，且始终与导轨接触
良好，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中。金属杆 ab 受到水平向右的拉力 F作用沿导轨向右
匀速运动，拉力 F与杆的速度 v的关系如图乙所示，图中 、 均为已知量。则该匀强磁场的磁
感应强度大小为（　　）
A．B．C．D．
【答案】 B
【解析】
金属杆做匀速运动，有
， ，
解得
当 ， 时，解得
故ACD 错误，B正确。
故选 B。
3、（多选）如图所示，在磁感应强度 B＝0.50T 的匀强磁场中，两平行光滑金属导轨竖直放置，
导体棒 PQ 在竖直向上的拉力 F的作用下向下做初速度为 0、加速度 a＝5m/s2的匀加速直线运动，
两导轨间距离 L＝1.0m，电阻 R＝1.0Ω，导体棒质量 m＝1kg，导体棒和导轨接触良好且电阻均不
计，取 g＝10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．导体棒运行 2s 时，拉力的功率为 25W
B．拉力 F所做的功等于导体棒减少的机械能
C．t＝4s 时，导体棒所受安培力为 5N
D．导体棒运行 2s 的过程中，通过电阻的电荷量为 2.5C
【答案】 AC
【解析】
C．经时间 t，导体棒所受安培力为
所以 t＝4s 时，导体棒所受安培力为 5N，C正确；
A．由牛顿第二定律可得
代入数值可得拉力大小为
所以 t＝2s 时，拉力
速度为
拉力功率为
A正确；
B．由功能关系知拉力 F和安培力所做的功等于导体棒减少的机械能，B错误；
D．导体棒运行 2s 的过程中，通过电阻的电荷量为
D错误。
故选 AC。
4、（多选）如图所示，在光滑绝缘的水平面上方存在方向相反的两个匀强磁场区域，虚线左侧
磁场方向垂直纸面向外，虚线右侧磁场方向垂直纸面向里，磁场范围足够大，磁感应强度均为 。
一个竖直放置的长为 、宽为 、质量为 、电阻为 的单匝矩形金属线框，以初速度 垂直磁
场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到虚线位置（在左、右两边磁场中的长度均为
）时，线框的速度为 ，下列说法正确的是（　　）
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