（2021新人教版）高中物理选择性必修第二册期末综合练习（一）.docx

1、试卷第 1页，总 9页 期末综合练习（一）期末综合练习（一）20202021 学年高二下学期物理人教版学年高二下学期物理人教版 （2019）选择性必修二）选择性必修二 一、单选题一、单选题 1如图所示，LA和 LB是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数很大的线圈，其电阻值 与 R 相同。由于存在自感现象，下列说法正确的是（） A开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯亮度相同 B开关 S 闭合时，B 灯比 A 灯先亮 C开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，A、B 两灯同时熄灭 D开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，B 灯立即熄灭，A 灯稍迟熄灭 2如图所示的电路中，电感 L

2、 的自感系数很大，电阻可忽略，D 为理想二极管，则下 列说法正确的有（） A当 S 闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮 B当 S 闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮 C当 S 断开时，L2立即熄灭 D当 S 断开时，L1L2都突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 3如图所示，匝数为 n 的线圈绕在铁芯上，线圈电阻为 r，铁芯处于一个均匀减弱的磁 场中，铁芯中磁通量随时间的变化率为 k，磁场方向沿轴线向右穿过铁芯，电容器的电 容为 C，定值电阻的阻值为r。由此可知，下列说法正确的是（） 试卷第 2页，总 9页 A电容器左极板带正电B电容器右极板带正电 C电容器所带电荷量为 n2kCD在时间t内通过定值电

3、阻r电荷量为 2 nkt r 4如图所示，螺线管匝数 n=1000 匝，横截面积 S=20cm2，螺线管导线电阻 r=1，电 阻 R=3，管内磁场的磁感应强度 B 的 B-t 图象如图所示（以向右为正方向）,下列说法 错误的是（） A通过电阻 R 的电流方向是从 C 到 A B电阻 R 两端的电压为 4V C感应电流的大小为 1A D0-2s 内通过 R 的电荷量为 2C 5如图所示，一宽 2L 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为 L 的正方形 导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v 通过磁场区域，在运动过程中，线 框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为

4、0t ，规定逆时针方 向电流为正方向，在下图所示的图象中，能正确反映感应电流随时间变化的规律是 AB CD 6如图，足够大的匀强磁场中有相距较远的两个导体圆环 a、b，截场方向与圆环所在 试卷第 3页，总 9页 平面垂直磁感应强度 B 随时间逐渐增大，圆环 a 保持静止，圆环 b 在该平面上向右运 动则两环中的感应电流方向 A均沿邀时针方向B均沿顺时针方向 Ca 环沿顺时针方向，b 环无法判断Da 环沿时针方向，b 环无法判断 7图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度 B，闭合电路中一部分直导线的运动 速度 v 和电路中产生的感应电流 I 的相互关系，其中正确是（ ） AB CD 二、多选题

5、二、多选题 8关于物理知识在生产、生活中的应用，下列说法正确的是（） A真空冶炼炉的工作原理是电流的磁效应 B磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 C变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大的 电阻率 D在炼钢厂中，把融化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，冷 却后形成无缝钢管，这种技术采用的是离心运动的原理 9如图，长为 L=1.25m 的铝管竖直固定放置，让质量均为 310-2kg 的铁钉和小磁铁分 别各自从铝管的上端口由静止释放进行两次实验。已知铝管内壁光滑，不计空气阻力， g=10m/s2，关于两个物体的运动，下列说法正确的是

6、（） 试卷第 4页，总 9页 A铁钉、磁铁在铝管中的运动时间均为 0.5s B铁钉运动到下端口的动量为 0.15kgm/s C磁铁穿过铝管的过程中，合力的冲量小于 0.15Ns D若管下端口未封闭，磁铁下落过程，没有磁生电现象，磁铁机械能守恒 10如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的变化关系如图乙所示在 0 2 T 时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的 方向与所受安培力情况是 A0T 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向 B0T 时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C0T 时间内线框受安培力的合力向左 D0 2 T 时间内

7、线框受安培力的合力向左， 2 T T 时间内线框受安培力的合力向右 三、填空题三、填空题 11 一根长 10cm 的通电导线放在磁感强度为 0.4T 的匀强磁场中， 导线与磁场方向垂直， 受到的磁场力为 410-3N，则导线中的电流为_A将导线中电流减小为 0，磁感强 度为_T，导线受到的磁场力为_ 12如图所示，平行金属导轨间距为 d，一端跨接一阻值为 R 的电阻，匀强磁场磁感强 度为 B，方向垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成 60角放置，当金属棒以垂 直棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时， 电阻R中的电流大小为_， 方向为_ （不计轨道与棒的电阻） 试卷第 5页，总 9页 四、解答题四

8、、解答题 13如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距 L=0.4m，导轨一端与阻 值 R=0.3的电阻相连，导轨电阻不计导轨 x0 一侧存在沿 x 方向均匀增大的恒定磁 场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度 B 随位置 x 变化如图（乙）所示一根质 量 m=0.2kg、电阻 r=0.1的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力 F 作用下从 x=0 处以初速度 v0=2m/s 沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大 小不变求： （1）金属棒在 x=1m 处的速度大小； （2）金属棒从 x=0 运动到 x=1m 过程中，外力 F 所做的功； （3）金属棒从 x=0

9、 运动到 x=2m 过程中，流过金属棒的电量 14如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53角固定放置，导轨间 连接一阻值为6 的电阻R， 导轨电阻忽略不计.在两平行虚线m n、 间有一与导轨所在 平面垂直、磁感应强度B的匀强磁场.导体棒a的质量为0.4 kg a m ，电阻3 a R ； 导体棒b的质量为0.1kg b m ，电阻6 b R ；它们分别垂直导轨放置并始终与导轨 接触良好.ab、从开始相距 0 0.5 mL 处同时由静止释放， 运动过程中它们都能匀速穿 过磁场区域，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场， （g取 2 10/m s，不计ab、中电流 的相互作用，sin53

10、0.8, cos530.6 ）.求： 试卷第 6页，总 9页 （1）a穿过磁场时通过a的电流和b穿过磁场时通过b的电流的比值； （2）ab、两导体棒分别匀速穿过磁场时的速度大小之比； （3）整个过程中产生的总焦耳热. 15如图所示，金属杆 a 在离地 h 高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部 分有竖直向上的匀强磁场， 水平部分导轨上原来放有一根金属杆b.已知杆a的质量为m， 杆 b 的质量为 3 4 m，水平导轨足够长，不计一切摩擦 (1)a 和 b 的最终速度分别是多少？ (2)整个过程中回路释放的电能是多少？ (3)若已知 a、b 杆的电阻之比 RaRb34，其余电阻不计，整个过

11、程中，a、b 杆上产 生的热量分别是多少？ 16如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的 两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端 通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，面积为 S0，线圈内存在竖直向下均匀增 加的磁场，磁通量变化率为常量k。图中两根金属棒MN和PQ均处于垂直于导轨平面 向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。MN、PQ的质量都为m，金属导轨足够长， 电阻忽略不计。 （1）闭合 S，若使 MN、PQ保持静止，需在其上各加多大的水平恒力F，并指出其 方向； 试卷第 7页，总 9页 （2）断开 S，去除 MN 上的恒

12、力，PQ在上述恒力 F 作用下，经时间 t，PQ的加速度 为 a，求此时 MN、PQ棒的速度各为多少； （3）断开 S，固定 MN，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为 v 的加速过 程中安培力做的功为W，求流过PQ的电荷量q。 17如图甲所示，平行的金属导轨 MN 和 PQ 平行，间距 L=1.0m，与水平面之间的夹 角37 ，匀强磁场磁感应强度 B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP 间接有阻值 1.6R 的电阻，质量 m=0.5kg，电阻0.4r的金属杆 ab 垂直导轨放置，金属 棒与导轨间的动摩擦因数为0.2。现用恒力 F 沿导轨平面向上拉金属杆 ab，使其由 静止开始运动

13、，当金属棒上滑的位移 s=3.8m 时达到稳定状态，对应过程的 v-t 图像如图 乙所示。取 g=10m/s2，导轨足够长。求： （1）运动过程中 a、b 哪个电势高，恒力 F 的大小； （2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。 18如图所示，质量为 m、边长为 l 的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由 下落，线框电阻为 R匀强磁场的宽度为 H（lH） ，磁感强度为 B，线框下落过程中 ab 边与磁场边界平行且沿水平方向已知 ab 边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减 速运动，加速度大小都是 1 3 g全程忽略空气阻力求： 试卷第 8页，总 9页 （1）ab 边刚

14、进入磁场时与 ab 边刚出磁场时的速度大小； （2）cd 边刚进入磁场时，线框的速度大小； （3）在线框从释放到线框完全离开磁场的过程中，线框中产生的热量 19 如图所示， 水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨 MN 和 PQ， 它们的电阻可忽略不计，在 M 和 P 之间有阻值为 R 的电阻，导体棒 ab 长0.5Lm， 其电阻为 r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 0.4BT，现在在导体棒 ab 上施加一个水平向右的力 F，使 ab 以10/vm s的速度 向右做匀速运动时，求： 1 ab中电流的方向和感应电动势大小？ 2若定值电阻3.0

15、R ，导体棒的电阻1.0r ，F 多大 20如图所示，在光滑水平面上，有一坐标系 xOy，其第一象限内充满着垂直平面坐标 向里的，大小为 B0=1T0的匀强磁场，有一长 l1=2m，宽 l2=1m 的形线框 abcd，其总 电阻为 R=1，初始时两边正好和 xy 轴重合 （1）当线框绕 ab 轴以角速度=匀速转动时线框产生的感应电动势的表达式是什么？ （2）线框绕 ab 轴转动 90过程中，产生的热量为多少？ 试卷第 9页，总 9页 （3） 若磁感应强度 B 沿 y 方向不变， 沿 x 方向的变化满足 B=B0+x， 使线框以速度 v=1m/s 沿 x 轴正方向匀速运动，需沿 x 轴方向施加多

16、大外力？方向指向哪儿？ 答案第 1页，总 11页 参考答案参考答案 1D 【详解】 AB开关闭合瞬间，L 相当于断路，AB 同时亮，A 的电流大于 B 的，故 A 比 B 亮，故 AB 错误； CD开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，B 灯立即熄灭，L 相当于电源与 A 灯 串联，A 灯稍迟熄灭，故 C 错误，D 正确。 故选 D。 2B 【详解】 AB当 S 闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L1一直不亮；通过线圈的电 流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得 L2逐渐变亮，B 正确，A 错误； CD当 S 断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过 L1的电流

17、要在 L2-L1-D-L 之中形成新的回路，故 L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L2也逐渐熄灭，CD 错误。 故选 B。 3B 【详解】 AB 由于穿过线圈的磁通量变化率为 k， 根据法拉第电磁感应定律， 线圈将产生感应电动势， 相当于电源。由楞次定律可判断，电流由右侧流入，左侧流出，故电容器右极板带正电，故 B 正确，A 错误； C 由于线圈中产生的是直流电， 且线圈与电容器及电阻 r 构成串联电路， 由电容器“通交流， 隔直流”的特点，可知电容器两极板间的电压及为电源电动势。由法拉第电磁感应定律得产 生的感应电动势为 Ennk t 故电容器所带电荷量为 QCUCEnkC 故 C 错误；

18、D由于线圈中产生的电流为直流电，电容器断路，故流过 r 的电荷量为 0，故 D 错误。 故选 B。 答案第 2页，总 11页 4B 【详解】 A由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻 R 的电流方向是从 C 到 A，故 A 正确，不符合题意； C根据法拉第电磁感应定律有 B EnS t 代入数据解得 E=100022010-4V=4V 由闭合电路欧姆定律得 4 1A 3 1 E I Rr 所以感应电流的大小是恒定的，故 C 正确，不符合题意； B电阻 R 两端的电压为 U=IR=13V=3V 故 B 错误，符合题意； D0-2s 内通过 R 的电荷量为 q=It=2C 故

19、D 正确，不符合题意。 故选 B。 5C 【详解】 线框进入磁场过程，所用时间 1 L t v 根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正值。感应电流大小 BLv I R 保持不变，线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间 2 L t v 则 21 tt 答案第 3页，总 11页 线框穿出磁场过程，所用时间 3 L t v 感应电流方向沿顺时针方向，为负值，感应电流大小 BLv I R 保持不变。故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 6B 【解析】 【分析】 根据楞次定律即可判断感应电流的方向 【详解】 对圆环 a，由于磁场向外，磁感应强度 B 随时间均匀增

20、大，根据楞次定律可知，感应电流均 沿顺时针方向，对于 b 环，由于磁场向外，磁感应强度 B 随时间均匀增大，根据楞次定律 可知，感应电流均沿顺时针方向，故 B 正确，ACD 错误 【点睛】 本题主要考查了楞次定律的应用，属于基础题 7A 【详解】 A伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直 纸面向外，故 A 正确； B伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向应沿 导线向下，故 B 错误； C伸开右手时，大拇指所指方向即为运动方向，则无感应电流，没有切割磁感线，故 C 错 误； D伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为

21、运动方向，则感应电流方向垂直 纸面向里，故 D 错误。 故选 A。 8BCD 答案第 4页，总 11页 【详解】 A真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，故 A 错误； B磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故 B 正 确； C变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大的电阻 率，从而为了减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率，故 C 正确； D在炼钢厂中，把融化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，冷却后 形成无缝钢管，这种技术采用的是离心运动的原理，故 D 正确； 9BC 【详解】 A铁钉在铝管中做

22、自由落体运动，有 2 1 2 Lgt 代入数据，得 0.5st 磁铁在铝管中下落时，由于电磁阻尼，其所用时间要大于 0.5s。故 A 错误； B铁钉运动到下端口的动量为 pmvvgt， 代入数据，得 p 0.15kgm/s 故 B 正确； C磁铁穿过铝管的过程中，由于电磁阻尼，到达下端口时的速度小于铁钉的速度，即 vv 根据动量定理，有 Imv 合 可知，磁铁合力的冲量小于铁钉的合力冲量 0.15Ns。故 C 正确； D若管下端口未封闭，磁铁下落过程，还是有电磁感应现象，因此磁铁机械能不守恒。故 D 错误。 故选 BC。 10AD 答案第 5页，总 11页 【详解】 AB.0T 时间内直导线中

23、电流先向上减小，再向下增大，所以导线框中的磁场向里减小，后 向外增强，根据右手定则，所以感应电流始终为顺时针方向，故 A 符合题意 B 不符合题意 CD.在 0 2 T 时间内，长直导线中电流向上，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸 面向里，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感 应电流根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向左，右边受到的安培力水平 向右，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所 受安培力的合力水平向左；在 2 T T 时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右 侧磁场的方向垂直纸面向外，

24、电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中 产生顺时针方向的感应电流根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右 边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安 培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右，故 C 不符合题意 D 符合题意 110.10.40 【解析】根据定义式：F=BIL 可得： 3 4 10 0.1 0.4 0.1 F IAA BL ，磁感应强度只与磁场 本身有关，故 B=0.4T，当 I=0 时，F=BIL=0。 12 2 3 3 Bdv R 下 【详解】 电阻 R 中的电流大小为2 3 sin60 3 d Bv EB

25、dv I RRR 根据右手定则可知棒上感应电流的方向向上，所以电阻 R 中的电流方向为向下 13 （1）0.5m/s（2）-0.175J（3）2C 【详解】 （1）根据题意金属棒所受的安培力大小不变，x=0 处与 x=1m 处安培力大小相等， 有， 2222 0011 B L vB L v RrRr 即 22 0 10 22 1 0.5 2/0.5/ 1 B vvm sm s B ； 答案第 6页，总 11页 （2）金属棒在 x=0 处的安培力大小为： 2222 00 0.50.42 0.2 0.4 B L v FNN Rr 安 对金属棒金属棒从 x=0 运动到 x=1m 过程中，根据动能定理

26、有： , 22 10 11 22 F WF xmvmv 安 代入数据解得：WF=-0.175J； （3）根据感应电量公式： B xL q rrRr x=0 到 x=2m 过程中，Bx 图象包围的面积： 0.5 1.5 22 2 B x ， 解得 2 0.4 2 0.4 qCC rr 点睛：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动 能定理等的规律的应用与理解， 运动过程中金属棒所受的安培力不变， 是本题解题的突破口， 注意 B-x 图象的面积和 L 的乘积表示磁通量的变化量 14 （1）4（2）3（3）1J 【解析】 试题分析： （1）两棒匀速穿越磁场的过程中，

27、安培力等于重力沿斜面向下的分力a 棒匀速 通过时，a 棒相当于电源，求出总电阻，b 棒匀速通过时，b 棒相当于电源，求出总电阻根 据平衡条件得到sin53BILmg，即可求出电流之比； （2）根据 EBLv I RR 总总 ，即可求 出速度之比； （3）在 a 穿越磁场的过程中，因 a 棒切割磁感线产生感应电流，可求出对应的 安培力做功，同理 b 棒切割磁感线，产生感应电流，从而求出安培力做功，则可得到两棒整 个过程中产生的总焦耳热 （1）设 a、b 棒穿过磁场过程中电流分别为 ab II、 根据平衡条件有：sin53 aa m gBI L 、sin53 bb m gBI L 解得： 4 aa

28、 bb Im Im （2）设 b 棒在磁场中的速度大小为 b v，b 棒产生的电动势为 b E 则有 bb EBLv、电路中总电阻. 1 8 a b a RR RR RR 总 、 1 b b E I R 总 答案第 7页，总 11页 设 a 棒在磁场中速度大小为 a v，a 棒产生的感应电动势为 a E 则有 aa EBLv、电路总电阻 1 6 b a b RR RR RR 总 、 2 a a E I R 总 由于 4 a b I I ，联立解得： 3 a b v v （3）b 进入磁场时速度为 b v，此时 a 棒速度也为 b v，a 距磁场上边距离为 0 L，a 棒进入磁 场速度 a v，

29、b 棒穿过磁场时间为 t. 则有 b dv t、 0 1 2 ba Lvvt 联立解得：d=0.25m 由 53 aa Fm gsin 安 故530.8 aa Wm gdsinJ 同理530.2 b WmbgdsinJ 在整个过程中，电路中共产生焦耳热为1 ab QWWJ 15(1) 4 2 7 gh(2) 3 7 mgh(3) 9 49 mgh 12 49 mgh 【解析】 (1)a 下滑 h 的过程中机械能守恒：mgh 2 0 1 2 mv a 进入磁场后，回路中产生感应电流，a、b 都受安培力作用，a 做减速运动，b 做加速运动， 经一段时间，a、b 速度达到相同，之后回路的磁通量不发生

30、变化，感应电流为零，安培力 为零，两者做匀速运动，匀速运动的速度即为 a、b 的最终速度，设为 v，在水平轨道上运 动的过程中 a、b 组成的系统所受合外力为零，由动量守恒得：mv0(m+ 3 4 m) v 由上式解得最终速度 v 4 2 7 gh (2)由能量守恒知，回路中产生的电能等于 a、b 系统机械能的损失，所以 Emgh 1 2 (m+ 3 4 m)v2 3 7 mgh. (3)回路中产生的热量 QaQbE，在回路中产生电能的过程中，虽然电流不恒定，但由于 答案第 8页，总 11页 Ra、Rb串联，通过 a、b 的电流总是相等的，所以有 3 = 4 a b Q Q ， Qa 3 7

31、E 9 49 mgh，Qb 4 7 E 12 49 mgh. 点睛：本题是双杆在轨道滑动类型，分析两杆的运动情况是关键，其次要把握物理规律，系 统的合外力为零，动量是守恒的，系统损失的动能转化为回路的电能 16 （1） 3 Bkl F R ，方向水平向右； （2） 1 2 2 26 3 BklmaR v B l ； 2 2 2 26 3 FtBklmaR v mB l ； （3） 2 32 4 mvW q k ； 【详解】 （1）设线圈中产生的感应电动势为 E，根据法拉第电磁感应定律可得 Ek t 设 PQ 与 MN 并联的电阻为 R并，有 2 R R 并 闭合 S 后，设线圈中的电流为 I，

32、根据闭合电路的欧姆定律可得： E I RR 并 设 PQ 中的电流为 IPQ，则 1 2 PQ II 设 PQ 受到的安培力为 F安，有 F安=BIPQl 保持 PQ 静止，根据平衡条件可得 F=F安，联立解得 3 Bkl F R 方向水平向右； 同理若使 MN 保持静止，需在其上加的水平恒力也为 3 Bkl F R ，方向水平向右； （2）设 PQ 的速度为 v1，MN 的速度为 v2，则对 PQ: 答案第 9页，总 11页 2 2 1 2 B l v Fma R 3 Bkl F R 解得 1 2 2 26 3 BklmaR v B l 对 PQ 和 MN 的整体由动量定理 12 Ftmvm

33、v 解得 2 2 2 26 3 FtBklmaR v mB l （3）设 PQ 由静止开始到速度大小为 v 的过程中，PQ 运动的位移为 x，所用的时间为t， 由动能定理 2 1 2 FxWmv 平均感应电动势为 E t 其中 =Blx PQ 中的平均电流为 2 I E R 根据电流强度的定义式可得 qI t 联立解得 2 32 4 mvW q k 17 （1）b，5.8N； （2）1.47J 【详解】 (1)由右手定则可判断感应电流由 a 流向 b，b 相当于电源的正极，故 b 端电势高，当金属棒 答案第 10页，总 11页 匀速运动时，由平衡条件得 cos37sin37FmgmgF 安 其

34、中 22 2N B L v FBIL Rr 安 由乙图可知，1.0m/sv ，联立解得5.8NF 。 (2)从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理得 2 1 (cos37sin37 ) 2 Fmgmgs Wmv 克安 又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，代入数据解得 7.35JQW 克安 两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为 1.47J r r QQ Rr 18 （1） 2 2 4 3 gR B l m （2） 4 222 4 16 -2- 9 m g R g H l B L （）（3）2mgH 【解析】 【详解】 （1） ab 边刚进入磁场时和 ab 边刚出磁场时

35、，EBlv， 感应电流 E I R ， 安培力：FBIl， 由牛顿第二定律可得: 2 2 - B mg R l v m 1 3 g，解得：v= 2 2 4 3 gR B l m （2）设 cd 边刚进入磁场时线框的速度大小为 v， （从 cd 边刚进入磁场到 ab 边刚出磁场的 过程，由动能定理可得：mg（H-l）= 1 2 mv2- 1 2 mv2，解得：v= 4 222 4 16 -2- 9l m g R g H l B （） （3） 线框进入磁场的过程中， 由能量守恒可得： mgL+ 22 11 - 22 mvmvQ ， 解得： Q=mgL+mg （H-L）=mgH，所以从释放到线框完全

36、离开磁场的过程中，线框中产生的热量： 22QQmgH 19 （1）2（2）0.1 答案第 11页，总 11页 【详解】 1由右手定则，电流方向为 b 到 a；感应电动势：0.4 0.5 102EBLvV 2 ab棒受到的安培力： 2222 0 40510 N0.1N 3 1 B L v FBIL Rr 安培 棒做匀速运动，由平衡条件得： 0.1NFF 安培 20 （1）2 sinetV（2）2J（3）4N 【解析】 （1） 0 2 m EBSV 感应电动势的表达式sin2 sin m eEttV （2）2 2 m E EV 1 2 ts 产生的热量： 2 2 E QtJ R （3）Bab=B0+x1Bcd=B0+x1+l1 1 2 abcdab BBBlT E=Bl2v=2V 2 E IA R 2 4 cdab FFFBIlN 方向：水平向右（或沿 x 轴正方向）