素养培优4　动量观点在电磁感应中的综合应用-高考物理二轮复习

1. 如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场，其磁感应强度为B ， 甲、乙两个合金导线框的质量均为m ， 长均为2L ， 宽均为L ， 电阻分别为R和2R。两线框在光滑水平面上以相同初速度v₀＝$\frac{4B^2{L}^3}{mR}$并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用，则（　　）

2. “福建舰”是我国完全自主设计的第一艘电磁弹射型全通甲板航空母舰。如图所示为某实验室模拟电磁弹射的原理图，弹射过程中金属棒MN将沿两根相互平行的光滑水平轨道运动，轨道内有竖直向下的匀强磁场，轨道左侧用开关与直流电源相连，电源电压恒定。已知金属棒质量m＝1 kg、电阻R＝5 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，两导轨间距离L＝0.5 m，左侧直流电源的电压U＝200 V，轨道电阻不计且足够长，求：

3. 如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度v₀ ， 其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m ， 电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　）

4. 如图所示，水平面内有不计电阻的导轨，导轨宽轨部分间距为2L ， 窄轨部分间距为L ， 长度足够长，轨道倾斜部分与水平面成θ角，倾斜导轨与水平导轨平滑连接。水平导轨部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为L的金属棒Q静止在窄轨上 ， 质量为m、长度为2L的金属棒P从某处静止释放 ， P下滑到倾斜导轨底端时的速度为v₀① ， P、Q在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触 ， P、Q始终未相碰②。P在水平宽轨上运动的时间为$\frac{v_0}{kg}$；P离开宽轨的瞬间 ， P的速度为$\frac{5v_0}{16}$ ， Q的速度为$\frac{3v_0}{16}$。已知重力加速度大小为g ， 除水平宽轨外不计所有摩擦。③求：

5. 如图所示，平行轨道的间距为L ， 轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅰ（－2L≤x＜－L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x≥0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B₁＝k₁t＋k₂x ， k₁和k₂均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g ， 不计自感。