高考物理二輪專題復(fù)習(xí)計(jì)算題 電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用（word含答案）

試卷第=page1010頁(yè)，共=sectionpages1010頁(yè)電磁感應(yīng)綜合計(jì)算必刷題1．如圖所示，一單匝矩形線圈有一半面積處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量=0.02Wb?，F(xiàn)將矩形線圈從圖中實(shí)線位置沿水平方向向右移至虛線所示位置，用時(shí)，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量=0.04Wb。求此過(guò)程中：（1）線圈內(nèi)磁通量的變化量；（2）線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1；（3）若其他條件不變，只將單匝線圈換成100匝線圈，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2。2．如圖所示，MN、PQ是固定在水平桌面上，相距L＝1.0m的光滑足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌，MP兩點(diǎn)間接有R＝0.3Ω的定值電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為m＝0.1kg，阻值為r＝0.2Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌良好接觸。整個(gè)桌面處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T開(kāi)始時(shí)棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，在F＝20N的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)x0＝2m后做勻速運(yùn)動(dòng)。求（1）棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大?。唬?）棒經(jīng)過(guò)x0＝2m過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量；（3）棒經(jīng)過(guò)x0＝2m過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。3．如圖，電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌水平平行放置，導(dǎo)軌間距為l，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量均為m、長(zhǎng)度均為l、電阻均為r的導(dǎo)體棒ab和cd垂直置于導(dǎo)軌上，它們與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g。某時(shí)刻起給ab施加一水平恒力F作用，當(dāng)ab的位移為x時(shí)cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。求：（1）此時(shí)ab棒的加速度；（2）此過(guò)程中產(chǎn)生的電能。4．如圖所示，間距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左端接有阻值為R=5Ω的定值電阻，質(zhì)量為m=1kg的金屬棒放在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T。t=0時(shí)刻，給金屬棒施加一個(gè)平行導(dǎo)軌向右的水平拉力F，使金屬棒從靜止開(kāi)始做加速度大小為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t=4s后保持拉力的功率不變，t=10s時(shí)金屬棒剛好做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒接入電路的電阻為r=5Ω，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，求：（1）0~4s內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量；（2）0~4s內(nèi)，拉力F的沖量；（3）4~10s內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。5．如圖所示，一質(zhì)量為0.1kg、電阻2的單匝矩形線框置于光滑水平面上，線框ab邊長(zhǎng)0.2m，ad邊長(zhǎng)0.4m，虛線MN過(guò)ad、bc邊中點(diǎn)。一根能承受最大拉力1N的細(xì)線沿水平方向拴住ab邊中點(diǎn)O。垂直線框平面，有一豎直向下，大小按B=5t(T)隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)。從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間后，細(xì)線被拉斷，此后磁場(chǎng)恒定不變，同時(shí)在cd中點(diǎn)施加一平行ad邊向左的拉力，使線框向左運(yùn)動(dòng)，最終ab邊穿出磁場(chǎng)。求：（1）細(xì)線經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間剛好被拉斷；（2）細(xì)線被拉斷前，線框產(chǎn)生的焦耳熱；（3）細(xì)線被拉斷后，線框向左穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電量。6．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞2R），其單位長(zhǎng)度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t＝0時(shí)刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t＝0時(shí)刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過(guò)180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。（1）分析說(shuō)明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒的電流變化情況；（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式；（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過(guò)兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。7．如圖（a）所示，水平面上固定著兩根間距L=0.5m的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，M、P兩點(diǎn)間連接一個(gè)阻值R=3Ω的電阻，一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=2Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置。在金屬棒右側(cè)兩條虛線與導(dǎo)軌之間的矩形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一個(gè)大小F=2N、方向平行導(dǎo)軌向右的恒力，從金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖（b）所示，金屬棒剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)加速度為0，金屬棒通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中回路產(chǎn)生的總熱量Q=1.6J。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：（1）金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大速度vm；（2）磁場(chǎng)寬度d和金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)所需的時(shí)間t。8．如圖所示，傾角為的光滑平行金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距L=0.40m。當(dāng)電鍵K接1時(shí)，垂直導(dǎo)軌放置的質(zhì)量為m=20g的金屬棒恰好靜止在距離導(dǎo)軌末端距離為S=1.30m的位置上?，F(xiàn)將電鍵K接2，則金屬棒將沿導(dǎo)軌從靜止下滑，且在下滑過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=2Ω，金屬棒及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，電容器電容C=1.25F，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，電容器始終未被擊穿。求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）金屬棒脫離軌道時(shí)速度的大小。

9．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的水平光滑導(dǎo)軌左側(cè)接有電動(dòng)勢(shì)為E的電源，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的金屬棒甲、乙垂直導(dǎo)軌放置，金屬棒甲放在虛線Ⅰ的左側(cè)，金屬棒乙放在兩虛線Ⅰ、Ⅱ之間，虛線Ⅰ的左側(cè)、虛線Ⅱ的右側(cè)均有方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).某時(shí)刻將開(kāi)關(guān)S閉合，金屬棒甲由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，且在達(dá)到虛線Ⅰ前已達(dá)到勻速狀態(tài)，在虛線Ⅰ、Ⅱ間，兩金屬棒發(fā)生彈性碰撞，且碰撞時(shí)間極短.已知金屬棒甲、乙的質(zhì)量分別為4m、m，整個(gè)過(guò)程兩金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，且沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，兩虛線間的導(dǎo)軌絕緣，不計(jì)其余導(dǎo)軌的電阻以及兩虛線之間的距離。求：（1）金屬棒甲勻速時(shí)速度的大?。唬?）金屬棒甲從出發(fā)到到達(dá)虛線Ⅰ，所通過(guò)橫截面的電荷量q；（3）兩金屬棒碰后瞬間甲棒的速度大小以及甲棒越過(guò)虛線Ⅰ后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。

10．在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距L＝1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d＝10mm，定值電阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金屬棒ab電阻r＝2Ω，其它電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m＝1×10﹣14kg，帶電量q＝﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動(dòng)。取g＝10m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。且運(yùn)動(dòng)速度保持恒定。試求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度。11．一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m，電阻為R的矩形線圈abcd邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L，線圈一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外．從t1＝0時(shí)刻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示，圖中斜向虛線為過(guò)0點(diǎn)速度曲線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出．不考慮重力影響：求：（1）線圈中感應(yīng)電流的方向；（2）磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；（3）t3時(shí)刻回路的電功率P。

12．如圖所示，一傾角為α的粗糙固定斜面上放有質(zhì)量M的U形導(dǎo)體框，導(dǎo)體框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一電阻為R、質(zhì)量為m的光滑導(dǎo)體棒CD的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEF，EF與斜面底邊平行，長(zhǎng)度為L(zhǎng)。現(xiàn)將導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)體棒和導(dǎo)體框始終接觸良好，重力加速度取g。（1）求穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒的速度v1；（2）若給導(dǎo)體棒一初速度（），求穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒的速度v2。

13．如圖所示，A、B兩個(gè)閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，半徑rA=2rB，圖示區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小。（1）A、B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA：EB是多少？（2）兩線圈中感應(yīng)電流之比IA：IB是多少？

14．如圖所示，寬度為L(zhǎng)的水平平行光滑的金屬軌道，左端接動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、傾角為θ的斜面軌道（斜面軌道下端與水平光滑軌道之間有一小圓弧平滑連接），右端連接半徑為r的光滑半圓軌道，水平軌道與半圓軌道相切。水平軌道所在的區(qū)域處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量為m的金屬桿a置于水平軌道上，另一根質(zhì)量為M的金屬桿b從斜面軌道上與水平軌道高度為h處由靜止釋放，當(dāng)金屬桿b滑入水平軌道某位置時(shí)，金屬桿a剛好到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)（b始終運(yùn)動(dòng)且a、b未相撞），并且a在半圓軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為mg（g為重力加速度），此過(guò)程中通過(guò)金屬桿a的電荷量為q，a、b桿的電阻分別為R1、R2，其余部分電阻不計(jì)。求：（1）金屬桿b在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度am；（2）在金屬桿b由靜止釋放到金屬桿a運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q。15．如圖所示，光滑的水平面上兩虛線1、2間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體框放在水平面上，且MN邊與兩虛線平行。某時(shí)刻在導(dǎo)體框上施加一水平向右的外力F，使導(dǎo)體框開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，已知該外力的功率恒為P，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間導(dǎo)體框的MN邊剛好以速度v0（v0未知）勻速通過(guò)磁場(chǎng)；當(dāng)MN邊經(jīng)過(guò)虛線2的瞬間，在導(dǎo)體框上再施加一水平向左的外力F'，且外力的大小為F'=kv，k為常量，v為導(dǎo)體框的速度。已知兩虛線之間的距離也為L(zhǎng)，導(dǎo)體框的電阻為R。（1）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v0應(yīng)為多大？（2）導(dǎo)體框的PQ邊在磁場(chǎng)內(nèi)的過(guò)程中導(dǎo)體框如何運(yùn)動(dòng)？（3）如果導(dǎo)體框的PQ邊在磁場(chǎng)內(nèi)的過(guò)程中外力F'做功的數(shù)值為W，則該過(guò)程中導(dǎo)體框中產(chǎn)生的熱量為多少？16．如圖所示，金屬軌道a和b、c和d由兩小段光滑絕緣軌道M、N平滑連接，軌道平行放置在同一水平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)，軌道左端接一阻值為R的電阻，右端接一電阻為R的燈泡，整個(gè)裝置處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)中（圖中未畫出）。質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒P在外力F下由靜止開(kāi)始做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒到達(dá)時(shí)撤去外力F，燈泡開(kāi)始亮?xí)r的功率為，燈泡中有電流通過(guò)的時(shí)間為。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與軌道垂直且接觸良好，不計(jì)金屬軌道的電阻，導(dǎo)體棒與b、d間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，忽略導(dǎo)體棒與a、c間的摩擦力，重力加速度為g。求：（1）外力F與導(dǎo)體棒在左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系式；（2）導(dǎo)體棒P初始時(shí)與的距離；（3）導(dǎo)體棒P停止運(yùn)動(dòng)時(shí)與的距離S；（導(dǎo)體棒未到達(dá)金屬軌道右端）

17．均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長(zhǎng)l=0.5m，總電阻R=lΩ，總質(zhì)量m=125g。將其置于磁感強(qiáng)度B=1T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h=0.8m處，如圖所示線框由靜止自由下落，下落過(guò)程中線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行取g=10m/s2。(l)求c、d邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)求c、d邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；(3)若改變紙框dc邊到磁場(chǎng)邊界的距離，使線框進(jìn)人磁場(chǎng)過(guò)程加速度恰好為零，求此時(shí)線框dc邊到磁場(chǎng)邊界的距離h′。18．如圖，絕緣水平面上固定著兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩金屬導(dǎo)軌通過(guò)半徑的四分之一光滑圓弧形導(dǎo)軌和與豎直金屬導(dǎo)軌和平滑連接。金屬導(dǎo)軌與的電阻均可忽略，間距，導(dǎo)軌左端通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)可分別與阻值的電阻或電容的超級(jí)電容器連接。水平導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，豎直導(dǎo)軌部分處在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，圓弧導(dǎo)軌處無(wú)磁場(chǎng)。質(zhì)量的金屬導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且靜止放置，此時(shí)距有一定的距離。單刀雙擲開(kāi)關(guān)接通1，給施加一水平且平行于導(dǎo)軌的恒力F，使向右做加速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到時(shí)撤掉F，同時(shí)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接通2，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到時(shí)給一個(gè)豎直向上的拉力，導(dǎo)體棒可繼續(xù)上升，距的最大高度，已知重力加速度。求：（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)至?xí)r的速度的大??；（2）初始時(shí)，導(dǎo)體棒距的距離x；（3）恒力F的大小。答案第=page2525頁(yè)，共=sectionpages1515頁(yè)答案第=page2424頁(yè)，共=sectionpages1515頁(yè)參考答案1．（1）0.02Wb；（2）0.02V；（3）2V【解析】（1）線圈內(nèi)磁通量的變化量（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律得（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律得2．（1）10m/s；（2）4C；（3）21J【解析】（1）設(shè)棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小為v，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv感應(yīng)電流，棒所受的安培力為F安＝BIL，聯(lián)立得根據(jù)平衡條件F＝F安解得v＝10m/s（2）棒經(jīng)過(guò)x0＝2m過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量聯(lián)立得（3）根據(jù)功能關(guān)系電阻R產(chǎn)生的焦耳熱解得QR＝21J3．（1）；（2）【解析】（1）當(dāng)cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，安培力為FA=μmg以ab棒為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得F﹣FA﹣μmg=ma解得a=（2）當(dāng)ab的位移為x時(shí)ab棒的速度為v，則有FA=BIL==μmg解得v=根據(jù)動(dòng)能定理可得Fx﹣μmgx﹣WA=則產(chǎn)生的電能為E=WA=Fx﹣μmgx﹣4．（1）1.6C；（2）9.6N?s；（3）27.2J【解析】（1）前0～4s內(nèi)，金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離通過(guò)電陽(yáng)R的電荷量（2）根據(jù)牛頓第二定律解得F=2+0.2t則在運(yùn)動(dòng)的前4s內(nèi)，拉力的沖量（3）t=4s時(shí)拉力的大小F=2.8N，金屬棒的速度v1=at1=8m/s拉力的功率P=Fv1=22.4W設(shè)t=10s時(shí)金屬棒的速度為v2，則解得m/s4～10s時(shí)間內(nèi)，設(shè)電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，根據(jù)功能關(guān)系解得Q=27.2J5．（1）10s；（2）0.2J；（3）1C【解析】（1）繩子被拉斷前，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為線框中的感應(yīng)電流為當(dāng)細(xì)線被拉斷時(shí)，ab邊受到的安培力大小為此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)，到細(xì)線被拉斷所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為（2）細(xì)線被拉斷前，線框產(chǎn)生的焦耳熱為（3）細(xì)線被拉斷后，線框向左穿出磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為6．（1）電流不變；（2），；（3）【解析】（1）設(shè)導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度為l，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流則電流不變；（2）當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)導(dǎo)體棒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（）（3）用時(shí)相同可得圖（a）圖（b）因?yàn)樗?．（1）10m/s；（2）5m，1.1s【解析】（1）設(shè)金屬棒在磁場(chǎng)中最大速度為vm，此時(shí)安培力與恒力F大小相等，則有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLvm感應(yīng)電流：安培力的大小F安=BIL代入數(shù)據(jù)解得（2）金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，由能量關(guān)系其中v0=4m/s，Q=1.6J，解得d=5m由動(dòng)量定理解得t=1.1s8．（1）0.5T；（2）m/s【解析】（1）K接1時(shí)，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)其受力分析，如圖所示

可得①由閉合電路歐姆定律及安培力公式可得②由①②聯(lián)立解得③（2）K接2時(shí)，金屬棒沿軌道下滑，設(shè)其速度為v，則有④因?qū)к壖敖饘侔綦娮璨挥?jì)，所以電容器兩極板間的電壓為⑤故電容器的帶電量為⑥則金屬棒中的感應(yīng)電流為⑦金屬棒所受安培力方向水平向左，大小⑧對(duì)金屬棒受力分析，由牛頓第二定律可得

⑨聯(lián)立⑧⑨解得⑩金屬棒脫離軌道時(shí)的速度為9．（1）；（2）；（3）【解析】（1）兩金屬棒碰撞前，金屬棒乙始終靜止不動(dòng)，由于碰撞金屬棒甲已經(jīng)達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由于勻速過(guò)程中金屬棒甲不受磁場(chǎng)力的作用，即金屬棒甲中沒(méi)有電流，所以此時(shí)金屬棒甲兩端的電壓為金屬棒甲勻速時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為由以上分析可知解得（2）設(shè)金屬棒甲從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到虛線Ⅰ所用的時(shí)間為t，這段時(shí)間內(nèi)金屬棒甲受到的平均磁場(chǎng)力大小為，金屬棒甲中的平均電流強(qiáng)度大小為，則由動(dòng)量定理得上式中又（3）設(shè)碰后瞬間金屬棒甲、乙的速度大小分別為v、，兩金屬棒發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，則有解得兩金屬棒碰后進(jìn)入磁場(chǎng)，金屬棒甲的速度增大，金屬棒乙的速度減小，最終兩棒以相同的速度一起勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得根據(jù)能量守恒定律得解得10．（1）方向豎直向下；（2）0.4V；（3）0.5m/s【解析】（1）帶負(fù)電的微粒受到重力和電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，因重力豎直向下，則電場(chǎng)力豎直向上，故M板帶正電。ab棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab棒等效于電源，感應(yīng)電流方向由b→a，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場(chǎng)方向豎直向下。（2）由平衡條件，得mg＝EqE＝所以MN間的電壓UMN＝＝V＝0.1VR3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過(guò)R3的電流ab棒兩端的電壓為Uab＝UMN+＝0.1+0.05×6＝0.4V（3）由閉合電路歐姆定律得ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E感＝Uab+Ir＝0.4+0.05×2V＝0.5V由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感＝BLv聯(lián)立上兩式得v＝0.5m/s11．（1）順時(shí)針?lè)较颍唬?）；（3）【解析】（1）從t1＝0時(shí)刻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度開(kāi)始均勻減小，所以線框的磁通量是變小的，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)跟原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦騼?nèi)，可以判斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?）從圖線可知，t＝0時(shí)刻線圈速度為零，圖中斜向虛線為過(guò)0點(diǎn)速度曲線的切線，所以加速度為此時(shí)刻線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由可解得（3）線圈在t2時(shí)刻開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，在t3時(shí)刻應(yīng)有兩種可能一是，線圈沒(méi)有完全進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)就消失，線框內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流，回路電功率P＝0；二是，磁場(chǎng)沒(méi)有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，盡管有感應(yīng)電流，但各邊所受磁場(chǎng)力的合力為零，由ab和cd兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)抵消回路電功率12．(1)；(2)。【解析】(1)當(dāng)穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒的合力為零，則導(dǎo)體棒所受安培力對(duì)導(dǎo)體框滿足故導(dǎo)體框仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)，，解得(2)給導(dǎo)體棒一初速度（），則導(dǎo)體棒受安培力則導(dǎo)體框也將加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體框速度為v，則對(duì)棒和框組成的系統(tǒng)，因?yàn)?，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒解得13．（1）；（2）【解析】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得由于n，，相同，則得到(2)根據(jù)電阻定律：線圈的電阻為由于、s、n相同，所以兩線圈電阻之比線圈中感應(yīng)電流由（1）（2）綜合得到14．（1）；（2）BLq﹣3mgr﹣【解析】（1）金屬桿b在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，有Mgsinθ﹣μMgcosθ=Ma1解得a1=gsinθ﹣μgcosθ設(shè)金屬桿b剛滑到水平軌道時(shí)速度為vb1，對(duì)金屬桿b在斜面軌道上下滑的過(guò)程。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有又x=解得vb1=金屬桿b剛滑到水平軌道時(shí)速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，最大值為E=BLvb1金屬桿b中最大電流為I=受到的最大安培力為F安=BIL由牛頓第二定律有F安=mam解得am=（2）金屬桿b進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后做變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)在t時(shí)間內(nèi)，速度變化為v金屬桿a到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)時(shí)金屬桿b的速度為vb2，則由動(dòng)量定理有﹣BILt=Mv又q=It，v=vb2﹣vb1即有﹣BLq=Mvb2﹣Mvb1解得vb2=根據(jù)牛頓第三定律得：軌道對(duì)金屬桿a向下的壓力為FN=mg設(shè)金屬桿a運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最高點(diǎn)的速度為va。由牛頓第二定律，有mg+FN=m據(jù)題有FN=mg解得va=由能量關(guān)系有：有=++mg2r+Q解得Q=BLq﹣3mgr