高中物理人教08讲 动量与动量守恒定律在电磁感应中的应用之专题强化解析版.docx

08讲 动量与动量守恒定律在电磁感应中的应用
1.如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球，时，甲静止，乙以的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的图像分别如图b中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（　　）
A．甲在时刻的速度为 B．甲、乙两球的质量之比为
C．两小球在时刻的距离最近 D．在时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小
【答案】BC
【详解】AB．设甲乙质量分别为m1、m2，乙初速度为v0，运动过程中甲乙速度分别是v1、v2，由系统动量守恒
t1时甲乙同速v1=v2=2m/s，代入可得m1:m2=2:1，t2时刻v2=0，代入可得此时甲速度v1=3m/s，故B正确，A错误；
C．t1时两球同速，距离最近，C正确；
D．t2~t3时间，乙反向加速，动能增大，故D错误。
故选BC。
2.细线两端分别系有带正电的甲、乙两小球，它们静止在光滑绝缘水平面上，电荷量分别为q1和q2，质量分别为m1和m2．烧断细线后两球向相反方向运动，下列说法正确的是（　　）
A．运动的同一时刻，甲、乙两球受到的电场力大小之比为q2：q1
B．运动的同一时刻，甲、乙两球动能之比为m1：m2
C．在相同的运动时间内，甲、乙两球受到的电场力的冲量大小之比为1：1
D．在相同的运动时间内，甲、乙两球受到的合力做功之比为1：1
【答案】BC
【详解】A．甲、乙两球受的电场力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律知，甲、乙两球受的电场力大小之比为1:1，与电荷量无关，A错误；
B．两球组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取甲球的运动方向为正方向，由动量守恒定律得得
.甲、乙两球动能之比为
B正确；
C．对甲、乙两球分别运用动量定理得
解得甲、乙两球受到电场力的冲量大小之比
C正确；
D． 对甲、乙两球分别运用动能定理得
解得甲、乙两球受到合力做功之比
D错误。
故选BC。
3.如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为L，其左端用导线接有两个阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为B的匀强磁场中。导体杆MN垂直于导轨放置，已知接入电路的电阻为R，杆与导轨间光滑。对杆施加水平向右、大小为F的恒力，杆从静止开始沿导轨运动杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，导轨足够长。则（　　）
A．M点的电势高于N点 B．杆运动的最大速度与杆的质量无关
C．杆克服安培力做的功等于两个电阻产生的电热之和 D．两个电阻总功率之和等于导体棒电热功率的一半
【答案】BD
【详解】A．根据右手定则可知，杆中电流方向为M→N（电源内部流向），则N点的电势高于M点，故A错误；
B．设杆运动的最大速度是v，此时杆做匀速运动，受到的安培力大小为
则
最大速度与质量无关，B正确；
C．杆克服安培力做的功等于两个电阻元件和导体棒产生的电热之和，C错误；
D．两个电阻并联电阻值等于导体棒电阻值的一半，而电流相等，则两个电阻总功率等于导体棒电热功率的一半，D正确。
故选BD。
4.在时刻，两质点A、B从同一位置出发沿同一直线运动，它们的图像关系如图所示。则下列正确的是（　　）
A．在时间内，A和B的加速度大小之比为1∶1
B．在时刻，A和B相遇
C．在时间内，B的平均速度大小为
D．在时刻，A和B相距
【答案】ABD
【详解】A．由公式变形有
则图线的斜率为，纵截距为初速度，由题图可知，在时刻，图线的纵坐标为，时间内，的加速度 B的加速度
故A正确；
B．在时间内，A发生的位移 B发生的位移
解得
A与B相遇，故B正确；
C．在时间内，B做匀速运动，该时间段的位移
则在时间内，B的平均速度
故C错误；
D．在时间内，A的位移 的位移
此时A和B相距，故D正确。
故选ABD。
5.（2022春·河南·高一期中）成都·高二成都七中期末）如图甲所示，M、N为正对竖直放置的平行金属板，A、B为板中线上的两点。当M、N板间不加电压时，一带电小球从A点由静止释放，经过时间T到达B点，此时速度大小为v。若在两板间加上如图乙所示的交变电压，t=0时，将带电小球仍从A点由静止释放，小球运动过程中始终未接触极板，则（　　）
A．t=T时，小球到达B点，此时速度大于v
B．0到时间内小球的动量变化量与到T时间内小球的动量变化量相同
C．时刻与T时刻小球的速度方向相同
D．时刻与时刻小球的速度大小相同
【答案】BC
【详解】A．两板间加上交变电压，带电小球除受重力作用外，还要受到电场力