《（浙江選考）2020版高考物理總復習 第九章 4 第4節(jié) 電磁感應中的動力學和能量問題練習（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（浙江選考）2020版高考物理總復習 第九章 4 第4節(jié) 電磁感應中的動力學和能量問題練習（含解析）（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電磁感應中的動力學和能量問題1.如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框；在導線框右側有一寬度為d(dL )的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線框的一邊平行，磁場方向豎直向下導線框以某一初速度向右運動t0時導線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導線框進入并通過磁場區(qū)域下列vt圖象中，可能正確描述上述過程的是()解析：選D.線框進入和離開磁場時，安培力的作用都是阻礙線框運動，使線框速度減小，由EBLv、I及FBILma可知安培力減小，加速度減小，當線框完全進入磁場后穿過線框的磁通量不再變化，不產(chǎn)生感應電流，不再產(chǎn)生安培力，線框做勻速直線運動，故選項D正確2.(2019麗水質(zhì)檢)

2、如圖所示，閉合導線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場若第一次用0.3 s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導線截面的電荷量為q2，則()AW1W2，q1q2BW1W2，q1q2DW1W2，q1q2解析：選D.設線框的長為L1，寬為L2，速度為v，線框所受的安培力大小為FABIL2，又I，EBL2v，則得FA.線框勻速運動，外力與安培力平衡，則外力的大小為FFA，外力做功為WFL1L1，可見，外力做功與所用時間成反比，則有W1W2.兩種情況下，線框拉出磁場時穿過線框的磁通量的變化量相等，根據(jù)感應電

3、荷量公式q可知，通過導線截面的電荷量相等，即有q1q2，故選D.3(2019紹興高三選考科目教學測試)如圖所示，間距為L，電阻不計的足夠長平行光滑金屬導軌水平放置，導軌左端用一阻值為R的電阻連接，導軌上橫跨一根質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導軌接觸良好整個裝置處于豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中現(xiàn)使金屬棒以初速度v0沿導軌向右運動，若金屬棒在整個運動過程中通過的電荷量為q.下列說法正確的是()A金屬棒在導軌上做勻減速運動B整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為C整個過程中金屬棒在導軌上發(fā)生的位移為D整個過程中金屬棒克服安培力做功為解析：選D.設某時刻的速度為v，則此時的電動勢EBLv，安

4、培力F安，由牛頓第二定律有F安ma，則金屬棒做加速度減小的減速運動，選項A錯誤；由能量守恒定律知，整個過程中克服安培力做功等于電阻R和金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱之和，即W安Qmv，選項B錯誤，D正確；整個過程中通過導體棒的電荷量q，得金屬棒在導軌上發(fā)生的位移x，選項C錯誤4.如圖所示，光滑斜面的傾角為，斜面上放置一矩形導體線框abcd，ab邊的邊長為l1，bc邊的邊長為l2，線框的質(zhì)量為m，電阻為R，線框通過絕緣細線繞過光滑的滑輪與重物相連，重物質(zhì)量為M，斜面上ef線(ef平行底邊)的上方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為B，如果線框從靜止開始運動，進入磁場的最初一段時間是做勻速運動的，且線框的

5、ab邊始終平行底邊，則下列說法正確的是()A線框進入磁場前運動的加速度為B線框進入磁場時勻速運動的速度為C線框做勻速運動的總時間為D該勻速運動過程產(chǎn)生的焦耳熱為(Mgmgsin )l2解析：選D.由牛頓第二定律，Mgmgsin (Mm)a，解得線框進入磁場前運動的加速度為，選項A錯誤；由平衡條件，Mgmgsin F安0，F(xiàn)安BIl1，I，EBl1v，聯(lián)立解得線框進入磁場時勻速運動的速度為v，選項B錯誤；線框做勻速運動的總時間為t，選項C錯誤；由能量守恒定律，該勻速運動過程產(chǎn)生的焦耳熱等于系統(tǒng)重力勢能的減小，為(Mgmgsin )l2，選項D正確5(2019嘉興月考)如圖甲所示，足夠長的光滑平行

6、金屬導軌MN、PQ豎直放置，其寬度L1 m，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接阻值為R0.40 的電阻，質(zhì)量為m0.01 kg、電阻為r0.30 的金屬棒ab緊貼在導軌上現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，g10 m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響)，求：(1)磁感應強度B的大小；(2)金屬棒ab在開始運動的1.5 s內(nèi)，通過電阻R的電荷量；(3)金屬棒ab在開始運動的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量解析：(1)金屬棒在AB段勻速運動，由題

7、中圖象乙得：v7 m/s，I，mgBIL解得B0.1 T.(2)qt，SB，SxL解得：q1 C.(3)Qmgxmv2，解得Q0.455 J從而QR Q0.26 J.答案：(1)0.1 T(2)1 C(3)0.26 J【課后達標檢測(一)】一、選擇題1.(2019浙江十校聯(lián)考)如圖所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合線框abcd，其邊長為l，質(zhì)量為m，金屬線框與水平面的動摩擦因數(shù)為.虛線框abcd內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向豎直向下開始時金屬線框的ab邊與磁場的dc邊重合現(xiàn)使金屬線框以初速度v0沿水平面滑入磁場區(qū)域，運動一段時間后停止，此時金屬線框的dc邊與磁場區(qū)域的dc邊距離為l.在這個過程中

8、，金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為()A.mvmglB.mvmglC.mv2mgl D.mv2mgl答案：D2.(2019麗水期中)一個長方形的金屬線框放在有界的勻強磁場中，磁場方向與線框所在平面垂直，如圖所示，線框在水平恒力F作用下，由靜止開始向左運動，一直到被拉出磁場在此過程中，若線框的速度逐漸增大，線框中的感應電流的大小隨時間變化的圖象可能是下面圖中的()答案：A3.(2019杭州質(zhì)檢)如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈和，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制(為細導線)兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面運

9、動過程中，線圈平面始終保持豎直且下邊緣平行于磁場上邊界設線圈、落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，不計空氣阻力，則()Av1v2，Q1Q2 Bv1v2，Q1Q2Cv1Q2Dv1v2，Q1Q2答案：D4.如圖所示，平行金屬導軌與水平面間的傾角為，導軌電阻不計，與阻值為R的定值電阻相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面，磁感應強度為B.有一質(zhì)量為m、長為l的導體棒從ab位置獲得平行于斜面的、大小為v的初速度向上運動，最遠到達ab的位置，滑行的距離為s，導體棒的電阻也為R，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為.則下列不正確的是()A上滑過程中導體棒受到的最大安培力為B上滑過程中電

10、流做功發(fā)出的熱量為mv2mgs(sin cos )C上滑過程中導體棒克服安培力做的功為mv2D上滑過程中導體棒損失的機械能為mv2mgssin 解析：選C.本題考查的是電磁感應定律和力學的綜合問題，上滑過程中開始時導體棒的速度最大，受到的安培力最大為；根據(jù)能量守恒，上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2mgs(sin cos )；上滑過程中導體棒克服安培力做的功等于產(chǎn)生的熱也是mv2mgs(sin cos )；上滑過程中導體棒損失的機械能為mv2mgssin .5.(2019舟山質(zhì)檢)如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計勻強磁場與導軌平面垂直阻值為R的導體棒垂直于導軌靜止放置，

11、且與導軌接觸良好t0時，將開關S由1擲到2.q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度下列圖象正確的是()解析：選D.當開關S由1擲到2時，電容器開始放電，此時電流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，此后棒開始運動，產(chǎn)生感應電動勢，棒相當于電源，利用右手定則可判斷棒的上端為正極，下端為負極，當棒運動一段時間后，電路中的電流逐漸減小，當電容器電壓與棒兩端電動勢相等時，電容器不再放電，電路電流等于零，棒做勻速運動，加速度減為零，所以B、C錯誤，D正確；因為電容器兩極板間有電壓，電荷量qCU不等于零，所以A錯誤6.(2019紹興調(diào)研)如圖所示，在光滑水平面上方，有兩個磁

12、感應強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大一個邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框沿垂直磁場方向，以速度v從圖示位置向右運動，當線框中心線AB運動到與PQ重合時，線框的速度為，則()A此時線框的電功率為B此時線框的加速度為C此過程通過線框截面的電荷量為D此過程回路產(chǎn)生的電能為0.75mv2解析：選C.在題圖中虛線位置，線框產(chǎn)生的電動勢EBLv，電流I，由牛頓第二定律可知，線框的加速度a2，B錯誤；線框的電功率PI2R，A錯誤；由法拉第電磁感應定律和電流的定義，可得此過程通過線框截面的電荷量qt，C正確；由能量守恒定律可得，回路產(chǎn)生的電能Wmv2mm

13、v2，D錯誤7.如圖所示為幾個有理想邊界的磁場區(qū)域，相鄰區(qū)域的磁感應強度大小相等、方向相反，區(qū)域的寬度均為L.現(xiàn)有一邊長為L的正方形導線框由圖示位置開始，沿垂直于區(qū)域邊界的直線勻速穿過磁場區(qū)域，設逆時針方向為電流的正方向，下列各圖能正確反映線框中感應電流的是()解析：選D.線框進入磁場中0至L的過程中，由右手定則知，感應電流的方向為順時針，即負方向，感應電流I，大小恒定，故A、B兩項不正確；線框進入磁場中L至2L的過程中，由右手定則，可判斷感應電流的方向為逆時針，即為正方向，感應電流I，D項正確8(2019湖州調(diào)研)如圖(a)所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量1 kg的單匝均勻正方形銅線框，在

14、1位置以速度v03 m/s進入勻強磁場時開始計時t0，此時線框中感應電動勢為1 V，在t3 s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場此過程中vt圖象如圖(b)所示，那么()A在t0時刻線框右側的邊兩端MN間電壓為0.25 VB恒力F的大小為1.0 NC線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為2 m/sD線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為1 m/s解析：選C.在t0時刻，MN邊切割磁感線，相當于電源，其兩端的電壓是路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，線框右側的邊兩端MN間電壓為0.75 V，A項錯誤；根據(jù)13 s時間內(nèi)線框做勻加速直線運動可知，這段時間線框中沒有感應電流，線框所受合力為F，根據(jù)牛頓第二定律

15、可知Fma0.5 N，B項錯誤；由(b)圖象看出，在t3 s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場時與線框進入時速度相同，則線框出磁場與進磁場運動情況完全相同，則知線框完全離開磁場的瞬間位置3速度與t1時刻的速度相等，即為2 m/s，故C正確，D錯誤二、非選擇題9(2019寧波質(zhì)檢)如圖所示，兩平行導軌間距L0.1 m，足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角30，垂直斜面向上的磁場的磁感應強度B0.5 T，水平部分沒有磁場金屬棒ab質(zhì)量m0.005 kg，電阻r0.02 ，運動中與導軌有良好接觸，并且垂直于導軌，電阻R0.08 ，其余電阻不計，當金屬棒從斜面上離地高h

16、1.0 m以上任何地方由靜止釋放后，在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m(取g10 m/s2)求：(1)棒在斜面上的最大速度(2)水平面的動摩擦因數(shù)(3)從高度h1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量解析：(1)金屬棒從離地高h1.0 m以上任何地方由靜止釋放后，在到達水平面之前已經(jīng)開始勻速運動設最大速度為v，則感應電動勢EBLv感應電流I安培力FBIL勻速運動時，有mgsin F解得v1.0 m/s.(2)在水平面上運動時，金屬棒所受滑動摩擦力Ffmg金屬棒在摩擦力作用下做勻減速運動，有Ffmav22ax解得0.04.(3)下滑的過程中，由動能定理可得：mghWmv2安培力所做的功等于電

17、路中產(chǎn)生的焦耳熱，有WQ電阻R上產(chǎn)生的熱量：QRQ解得QR3.8102 J.答案：(1)1 m/s(2)0.04(3)3.8102 J10(2019浙北名校聯(lián)考)用密度為d、電阻率為、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abba.如圖2所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行設勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計可認為方框的aa邊和bb邊都處在磁極之間，磁場的磁感應強度大小為B.方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平(不計空氣阻力)(1)求方框下落的最大速度vm(設磁場區(qū)域在豎直方向足夠長)；(2)當方框下落的加速度為時，求方框的發(fā)熱功率P

18、；(3)已知方框下落時間為t時，下落高度為h，其速度為vt(vtvm)若在同一時間t內(nèi)，方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在方框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流I0的表達式解析：(1)方框質(zhì)量m4LAd，方框電阻R，方框下落速度為v時，產(chǎn)生的感應電動勢EB2Lv，感應電流I，方框下落過程，受到重力G及安培力F，Gmg4LAdg，方向豎直向下，F(xiàn)BI2L，方向豎直向上，當FG時，方框達到最大速度，即vvm，則4LAdg，方框下落的最大速度vm.(2)方框下落加速度為時，有mgBI2Lm，則I.方框的發(fā)熱功率PI2R.(3)根據(jù)能量守恒定律，有mghmvIRt，解得恒定電流I0的表達式I0 .答案：(1)(

19、2)(3) 【課后達標檢測(二)】一、選擇題1(多選)(2019寧波高二期中)如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，導軌左端接一電容器，電容器的電容為C，導軌處于一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中一質(zhì)量為m的導體棒ab垂直放在軌道上，且與導軌接觸良好，導體棒ab在水平拉力的作用下由靜止開始向右運動電容器兩極板間電勢差U隨時間t變化的圖象如圖乙所示，圖線為過原點的直線，已知t1時刻電容器兩極板間的電勢差為U1，導軌和導體棒的電阻均不計，則()A電容器上極板帶正電B電容器上極板帶負電C水平拉力逐漸增大D水平拉力大小F答案：AD2.如圖甲所示，光滑的

20、導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，軌道左側連接一定值電阻R，導體棒ab垂直導軌，導體和軌道的電阻不計導體棒ab在水平外力F作用下運動，外力F隨t變化的圖象如圖乙所示，在0t0時間內(nèi)從靜止開始做勻加速直線運動，則在t0以后，導體棒ab運動的情況為()A一直做勻加速直線運動B做勻減速直線運動，直到速度為零C先做加速，最后做勻速直線運動D一直做勻速直線運動答案：C3(多選)(2019麗水檢測)如圖所示，水平放置的U形框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里的、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一個半徑為L、質(zhì)量為m的半圓形硬導體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開始運動距離d后速度達到v

21、，半圓形硬導體AC的電阻為r，其余電阻不計，導體AC與U形框架間的動摩擦因數(shù)為.下列說法正確的是()A此時AC兩端電壓為UAC2BLvB此時AC兩端電壓為UACC此過程中電路產(chǎn)生的電熱為QFdmv2D此過程中通過電阻R0的電荷量為q答案：BD4.(多選)(2019嘉興質(zhì)檢)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一足夠長的寬度為L的金屬導軌，質(zhì)量為m的金屬導體棒ab可在導軌上無摩擦地上下滑動，且導體棒ab與金屬導軌接觸良好，ab電阻為R，其他電阻不計導體棒ab由靜止開始下落，過一段時間后閉合開關S，發(fā)現(xiàn)導體棒ab立刻做變速運動，則在以后導體棒ab的運動過程中，下列說法中正確的是()A導體棒ab做變速運動期間加速

22、度一定減小B單位時間內(nèi)克服安培力做的功全部轉化為電能，電能又轉化為內(nèi)能C導體棒減少的機械能轉化為閉合電路中的電能和內(nèi)能之和，符合能的轉化和守恒定律D導體棒ab最后做勻速運動時，速度大小為v解析：選ABD.導體棒由靜止下落，在豎直向下的重力作用下，做加速運動，開關閉合時，由右手定則可知，導體中產(chǎn)生的電流方向為逆時針方向，再由左手定則，可判定導體棒受到的安培力方向向上，F(xiàn)BILBL，導體棒受到的重力和安培力的合力變小，加速度變小，做加速度越來越小的變速運動，A正確；最后合力為零，加速度為零，做勻速運動，由Fmg0得，B Lmg，v，D正確；導體棒克服安培力做功，減少的機械能轉化為電能，由于電流的熱

23、效應，電能又轉化為內(nèi)能，B正確，C錯誤5(多選)(2019湖州調(diào)研)如圖所示，平行金屬導軌與水平面成角，用導線與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面有一導體棒ab，質(zhì)量為m，兩導軌間距為l，導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值相等，都等于R，導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，有()A棒中感應電流的方向由a到bB棒所受安培力的大小為C棒兩端的電壓為D棒動能的減少量等于其重力勢能的增加量與電路上產(chǎn)生的電熱之和解析：選AC.由右手定則可判定導體棒中的電流方向為ab，故選項A正確；由EBlv及串、并聯(lián)電路的特點，知R外，則I，所以導體棒所受安培

24、力的大小FBIl，故選項B錯誤；結合I，知導體棒兩端的電壓UI，故選項C正確；由能量守恒知：導體棒動能的減少量等于其重力勢能的增加量以及電路中產(chǎn)生的電熱和克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，故選項D錯誤6(多選)兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕質(zhì)彈簧下端，金屬棒與導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示除電阻R外其余電阻不計現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則()A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為abC金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為FD電阻R上產(chǎn)生的熱量等于

25、金屬棒重力勢能的減少量解析：選AC.金屬棒剛釋放時，彈簧處于原長，此時彈力為零，又因此時速度為零，因此也不受安培力作用，金屬棒只受到重力作用，其加速度應等于重力加速度，故A正確；金屬棒向下運動時，由右手定則可知，金屬棒上電流方向向右，電阻在外電路，其電流方向為ba，故B錯誤；金屬棒速度為v時，安培力大小為FBIL，故C正確；金屬棒下落過程中，由能量守恒守律知，金屬棒減少的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能以及電阻R上產(chǎn)生的熱量，因此D錯誤二、非選擇題7(2019杭州質(zhì)量評估)為了測量列車運行的速度和加速度大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在地面的一組

26、線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車的速度和加速度如圖乙所示為鐵軌和列車的俯視圖，假設磁體端部為磁感應強度B1.2102T豎直向下的勻強磁場，該磁場區(qū)域在運動過程中兩個時刻恰能依次覆蓋兩個線圈，每個線圈的電阻r0.30 ，匝數(shù)n4，垂直于鐵軌方向長l0.25 m，平行于軌道方向的寬度遠小于兩線圈的距離s，每個測量記錄儀自身電阻R1.70 ，其記錄下來的電流一位置關系圖，即is圖如圖丙所示(1)當磁場區(qū)域的右邊界剛離開線圈時，線圈的電流方向時順時針還是逆時針？(俯視圖)(2)試計算列車通過線圈和線圈時的速度v1和v2的大??；(

27、3)假設列車做的是勻加速直線運動，求列車在兩個線圈之間的加速度的大小(結果保留三位有效數(shù)字)解析：(1)由楞次定律得，線圈的電流為順時針(2)列車車頭底部的強磁體通過線圈時，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，根據(jù)公式可得：EI(Rr)解得：E10.24 V和E20.30 V而線圈、中產(chǎn)生的感應電動勢為：E1nBlv1，E2nBlv2解得：v120 m/s，v225 m/s.(3)根據(jù)勻速運動公式：vv2as從圖中讀出s100 m，解得：a1.13 m/s2.答案：見解析8(201811月浙江選考)如圖所示，在間距L0.2 m的兩光滑平行水平金屬導軌間存在方向垂直于紙面(向內(nèi)為正)的磁場，磁感應

28、強度的分布沿y方向不變，沿x方向如下：B導軌間通過單刀雙擲開關S連接恒流源和電容C1 F的未充電的電容器，恒流源可為電路提供恒定電流I2 A，電流方向如圖所示有一質(zhì)量m0.1 kg的金屬棒ab垂直導軌靜止放置于x00.7 m處開關S擲向1，棒ab從靜止開始運動，到達x30.2 m處時，開關S擲向2.已知棒ab在運動過程中始終與導軌垂直求：(提示：可以用Fx圖象下的“面積”代表力F所做的功)(1)棒ab運動到x10.2 m時的速度v1；(2)棒ab運動到x20.1 m時的速度v2；(3)電容器最終所帶的電荷量Q.解析：(1)從x0x1的過程，由于安培力為恒力安培力FBIL運用動能定理BIL(x0

29、x1)mv0解得v12 m/s.(2)在區(qū)間0.2 mx0.2 m安培力F5xIL如圖所示，安培力做功W安(xx)由動能定理得W安mvmv，v2 m/s.(3)從0.2 m處移到0.2 m處安培力不做功v3v12 m/s設最后穩(wěn)定時的速度為v則導體棒兩端電壓UBLv電容器上所帶電荷量QCU電路中通過的電荷量QIt根據(jù)動量定理BILtmvmv3得v m/s，因此Q C.答案：(1)2 m/s，方向向左(2) m/s，方向向左(3) C9(2019紹興質(zhì)檢)如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ被固定在水平面上，導軌間距l(xiāng)0.6 m，兩導軌的左端用導線連接電阻R1及理想電壓表V，電阻r

30、2 的金屬棒垂直于導軌靜止在AB處；右端用導線連接電阻R2，已知R12 ，R21 ，導軌及導線電阻均不計在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的磁場，CE0.2 m，磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示開始時電壓表有示數(shù)，當電壓表示數(shù)變?yōu)榱愫螅瑢饘侔羰┘右凰较蛴业暮懔，使金屬棒剛進入磁場區(qū)域時電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉淼闹?，金屬棒在磁場運動過程中電壓表的示數(shù)始終保持不變求：(1)t0.1 s時電壓表的讀數(shù)；(2)恒力F的大??；(3)從t0時刻到金屬棒運動出磁場過程中整個電路產(chǎn)生的熱量解析：(1)設磁場寬度為dCE，在00.2 s的時間內(nèi)，有E，Eld0.6 V此時，R1與金屬棒r并聯(lián)，再與R2串聯(lián)RR并R2(11) 2 UR并0.3 V.(2)金屬棒進入磁場后，有I0.45 AFABIl10.450.6 N0.27 N由于金屬棒進入磁場后電壓表示數(shù)始終不變，所以金屬棒做勻速運動，有FFA0.27 N.(3)金屬棒在00.2 s的運動時間內(nèi)有Qt0.036 J金屬棒進入磁場后，有Rr ，EIR1.2 V，EBlv，v2 m/st s0.1 sQEIt0.054 J，Q總QQ(0.0360.054) J0.09 J.答案：(1)0.3 V(2)0.27 N(3)0.09 J- 16 -