電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、能量、動(dòng)量的綜合應(yīng)用（單軌、雙軌、線框、圓盤、變磁場(chǎng)）（4單選+12多選+4計(jì)算）
1．（2024·安徽·模擬預(yù)測(cè)）在光滑絕緣水平面上建立如圖所示的數(shù)軸，在的范圍內(nèi)存在大小為，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I，在的范圍內(nèi)存在大小為，方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，在范圍內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)。一個(gè)均質(zhì)正方形導(dǎo)線框abcd，以某一初速度從圖示位置沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，cd邊恰好能到處，導(dǎo)線框始終垂直于磁場(chǎng)。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．線框穿出磁場(chǎng)I的過(guò)程中和進(jìn)入磁場(chǎng)II的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向反
B．線框ab邊剛穿出磁場(chǎng)I時(shí)，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為
C．線框恰好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)，ab邊受到的安培力大小為
D．線框穿出磁場(chǎng)I的過(guò)程中與進(jìn)入磁場(chǎng)II的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱之比為9：16
2．（2024·福建泉州·模擬預(yù)測(cè)）一圓盤發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示。銅盤安裝在水平的銅軸上，整個(gè)銅盤處于垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸。從左向右看，銅盤以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。則對(duì)通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流判斷正確的是（ ）
A．方向C→R→D，大小不變
B．方向D→R→C，大小不變
C．方向C→R→D，大小隨時(shí)間周期性變化
D．方向D→R→C，大小隨時(shí)間周期性變化
3．（2024·湖南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一“1）根棒時(shí)，第根棒剛好穿出磁場(chǎng)。已知每根棒的質(zhì)量均為m，電阻均為，重力加速度大小為g，F(xiàn)E//CD//PQ且與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，棒與導(dǎo)軌接觸良好。則（ ）

A．第根棒剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為
B．第根棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為
C．第根棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，第根棒的熱功率為
D．第根棒剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，回路產(chǎn)生的焦耳熱為
16．（2024·湖北·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，水平放置的粗糙金屬導(dǎo)軌相距，導(dǎo)軌左端接有的電阻，空間存在斜向右上且與水平面的夾角為60°的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為?，F(xiàn)有一根質(zhì)量的導(dǎo)體棒，在平行導(dǎo)軌方向、大小為的恒力作用下以速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻撤去力F，導(dǎo)體棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)距離s后停止。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終和導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，且導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì)，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
B．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)階段電阻R的發(fā)熱功率為1W
C．若將電阻R減小，其他保持不變，則導(dǎo)體棒可能以某個(gè)更大的速度勻速運(yùn)動(dòng)
D．撤去力F以后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)距離為時(shí)，其速度大于
17．（2024·吉林白山·一模）如圖所示，一對(duì)間距，、足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端接有的電阻，長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距相等的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上，其質(zhì)量，電阻也為R，整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。水平向右的恒力作用ab棒上，當(dāng)時(shí)金屬棒ab的速度達(dá)到最大，隨后撤去F力，棒最終靜止在導(dǎo)軌上。重力加速度，求：
（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）撤去拉力F前通過(guò)定值電阻R的電荷量；
（3）撤去拉力F后金屬棒ab繼續(xù)沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的位移。
18．（2024·四川成都·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，傾斜光滑金屬導(dǎo)軌的傾角為30°，水平導(dǎo)軌粗糙，兩平行導(dǎo)軌的間距均為L(zhǎng)。質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒a垂直水平導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)軌間均存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2?，F(xiàn)把質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的金屬棒b垂直傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放，重力加速度為g，傾斜導(dǎo)軌無(wú)限長(zhǎng)，金屬棒a始終靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：
（1）金屬棒b的最大加速度am；
（2）金屬棒a與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)μ至少為多少；
（3）從靜止釋放金屬棒b，當(dāng)其沿斜面下滑x位移時(shí)，b棒剛好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，求此過(guò)程a棒產(chǎn)生的焦耳熱。
19．（2024·青海玉樹·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直固定，其上端用阻值為R的定值電阻連接。裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，質(zhì)量為m的金屬棒ab從軌道底部以初速度沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，ab棒向上運(yùn)動(dòng)的最大高度為h，返回到初始位置時(shí)加速度恰好為零，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌和ab棒的電阻均不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。求：
（1）ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度大??；
（2）ab棒向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）ab棒從開始向上滑動(dòng)到回到初始位置所用的時(shí)間。
20．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，固定在水平面上的半徑為d=1m的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在外力作用下長(zhǎng)為d=1m的金屬棒CD可繞著圓環(huán)圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。從圓環(huán)邊緣和圓心所在豎直軸用細(xì)導(dǎo)線連接足夠長(zhǎng)的兩固定平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌與水平面的夾角為α=37°，空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)軌的寬度和金屬棒ab的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=2m，金屬棒ab與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8，金屬棒CD的電阻r=1Ω，金屬棒ab的電阻為R=4Ω，其余電阻不計(jì)，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度。
（1）閉合開關(guān)S，若金屬棒CD以的角速度順時(shí)針（俯視）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求流過(guò)金屬棒CD的電流方向和金屬棒CD兩端的電壓；
（2）要使金屬棒ab與導(dǎo)軌保持相對(duì)靜止，求金屬棒CD轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿足的條件；
（3）若金屬棒CD以的角速度逆時(shí)針（俯視）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求金屬棒ab恰好勻速時(shí)的速度大小。
考點(diǎn)
考向
題型分布
電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、能量、動(dòng)量的綜合應(yīng)用（單軌、雙軌、線框、圓盤、變磁場(chǎng)）
考向1：?jiǎn)诬壞Ｐ?br>考向2：雙軌等距模型
考向3：雙軌不等距模型
考向4：圓盤切割模型
考向5：線框切割模型
考向6：變磁場(chǎng)模型
4單選+12多選+4計(jì)算

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