?第2章 電磁感應(yīng)單元測(cè)試
一、單選題（本大題共8小題，每小題4分，共32分）
1．某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn)，發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱且能很快停止。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用
C．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用
【答案】D
【詳解】A．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)線切割磁感線，表內(nèi)線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．未接導(dǎo)線時(shí)，未連成閉合回路，沒(méi)有感應(yīng)電流，所以不受安培力，故B錯(cuò)誤；CD．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用，故C錯(cuò)誤D正確。故選D。
2．管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（　?。?br />
A．庫(kù)侖 B．霍爾 C．洛倫茲 D．法拉第
【答案】D
【詳解】由題意可知，圓管為金屬導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路，且有電阻，當(dāng)周圍的線圈中產(chǎn)生出交變磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部感應(yīng)出渦電流，電流通過(guò)電阻要發(fā)熱。該過(guò)程利用原理的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其發(fā)現(xiàn)者為法拉第。故選D。
3．如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（　?。?br />
A．減少線圈的匝數(shù) B．提高交流電源的頻率
C．將金屬杯換為瓷杯 D．取走線圈中的鐵芯
【答案】B
【詳解】AB．由題意可知，本題中是渦流現(xiàn)象的應(yīng)用；即采用線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使金屬杯產(chǎn)生感應(yīng)電流；從而進(jìn)行加熱的，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，增加線圈的匝數(shù)、提高交流電的頻率均可以提高發(fā)熱功率，則可以縮短加熱時(shí)間，故A錯(cuò)誤，B正確；C．將杯子換作瓷杯不會(huì)產(chǎn)生渦流，則無(wú)法加熱水，故C錯(cuò)誤；D．取走鐵芯磁場(chǎng)減弱，則加熱時(shí)間變長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。故選B。
4．零刻度在表盤正中間的電流計(jì)，非常靈敏，通入電流后，線圈所受安培力和螺旋彈簧的彈力作用達(dá)到平衡時(shí)，指針在示數(shù)附近的擺動(dòng)很難停下，使讀數(shù)變得困難。在指針轉(zhuǎn)軸上裝上的扇形鋁框或扇形鋁板，在合適區(qū)域加上磁場(chǎng)，可以解決此困難。下列方案合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【詳解】AC．如圖所示，當(dāng)指針向左偏轉(zhuǎn)時(shí)，鋁框或鋁板可能會(huì)離開磁場(chǎng)，產(chǎn)生不了渦流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，A、C方案不合理，AC錯(cuò)誤；B．此圖是鋁框，磁場(chǎng)在鋁框中間，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較小時(shí)，鋁框不能切割磁感線，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，B方案不合理，B錯(cuò)誤；D．此圖是鋁板，磁場(chǎng)在鋁板中間，無(wú)論指針偏轉(zhuǎn)角度大小，都會(huì)在鋁板上產(chǎn)生渦流，起到電磁阻尼的作用，指針會(huì)很快穩(wěn)定的停下，便于讀數(shù)，D方案合理，D正確。故選D。
5．如圖，金屬棒ab，金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則　　

A．a(chǎn)b棒不受安培力作用
B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右
C．a(chǎn)b棒向右運(yùn)動(dòng)速度越大，所受安培力越大
D．螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，A端為N極
【答案】C
【詳解】ab棒切割磁感線時(shí)，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，而電流在磁場(chǎng)中就一定會(huì)有安培力，故A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流總是起到阻礙的作用，故安培力的方向與導(dǎo)體棒一定的方向相反，應(yīng)當(dāng)向左，故B錯(cuò)誤；ab棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，、、，聯(lián)立解得：，則知速度越大，所受安培力越大，故C正確；根據(jù)右手定則，ab中的電流的方向向上，流過(guò)螺旋管時(shí)，外側(cè)的電流方向向下，根據(jù)安培定則得知螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，A端為S極，B端為N極，故D錯(cuò)誤．故選C.
6．將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積均為，垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，和均為常量，則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（　?。?br />
A． B． C． D．
【答案】D
【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

每個(gè)小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，故線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。
7．掃描隧道顯微鏡（STM）可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌，為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示，無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是

A． B．
C． D．
【答案】A
【詳解】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)上變化．在A圖中紫銅薄板上下及左右振動(dòng)時(shí)在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動(dòng)，故A正確；而BCD三個(gè)圖均無(wú)此現(xiàn)象，故BCD錯(cuò)誤．
8．如圖所示，在半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓外無(wú)磁場(chǎng)。一根長(zhǎng)為的導(dǎo)體桿水平放置，a端處在圓形磁場(chǎng)的邊界，現(xiàn)使桿繞a端以角速度為逆時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中（　?。?br />
A．b端的電勢(shì)始終高于a端 B．桿電動(dòng)勢(shì)最大值
C．全過(guò)程中，桿平均電動(dòng)勢(shì) D．當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，間電勢(shì)差
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)右手定則，a端為電源正極，b端負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)導(dǎo)體棒和直徑重合時(shí)，桿切切割磁感線的有效長(zhǎng)度

桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，全過(guò)程中，桿平均電動(dòng)勢(shì)為

故C正確；
D．當(dāng)時(shí)，桿切切割磁感線的有效長(zhǎng)度

桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

故D錯(cuò)誤。故選C。
二、多選題（本大題共4小題，每小題4分，共16分）
9．如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌和，與平行，是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接，P端與圓弧接觸良好，初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿靜止在平行導(dǎo)軌上，若桿繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有（　?。?br />
A．桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定
B．桿受到的安培力不變
C．桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．桿中的電流逐漸減小
【答案】AD
【詳解】A．OP轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

因?yàn)镺P勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，故A正確；BCD．桿OP勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流由M到N通過(guò)MN棒，由左手定則可知，MN棒會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，MN棒運(yùn)動(dòng)會(huì)切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反，讓回路電流減小，MN棒所受合力為安培力，電流減小，安培力會(huì)減小，加速度減小，故D正確，BC錯(cuò)誤。故選AD。
10．放置的長(zhǎng)直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中，通有俯視順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎浯笮“磮D乙所示的規(guī)律變化．螺線管內(nèi)中間位置固定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)（未畫出），圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合．下列說(shuō)法正確的是（????）

A．時(shí)刻，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B．時(shí)刻，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)
C．和時(shí)刻，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等
D．時(shí)刻，圓環(huán)內(nèi)有俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
【答案】BC
【詳解】A B．時(shí)刻，螺線管中電流增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)變強(qiáng)，圓環(huán)中的磁通量增多，圓環(huán)要阻礙磁通量的增多，有收縮的趨勢(shì)．故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．
C．和時(shí)刻，螺線管內(nèi)電流的變化率相等，所以圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等．故C選項(xiàng)正確．
D．時(shí)刻，螺線管中俯視順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳒p弱，圓環(huán)中的向下磁通量減少，圓環(huán)要阻礙磁通量的減少，產(chǎn)生向下的磁通量，所以圓環(huán)內(nèi)有俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流．故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．
11．1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”．實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，但略有滯后．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)
C．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化
D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)
【答案】AB
【分析】根據(jù)對(duì)稱性，判斷圓盤磁通量始終等于零，無(wú)磁通量變化．
【詳解】A．圓盤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)A對(duì)；B．圓盤在徑向的輻條切割磁感線過(guò)程中，內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢(shì)不等而形成渦流產(chǎn)生，選項(xiàng)B對(duì)
C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場(chǎng)都沒(méi)有發(fā)生變化，所以沒(méi)有磁通量的變化，選項(xiàng)C錯(cuò)；D．圓盤本身呈現(xiàn)電中性，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)形電流，選項(xiàng)D錯(cuò)．
12．如圖，兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開始時(shí)，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（　?。?br />
A．通過(guò)導(dǎo)體棒電流的最大值為
B．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)
C．導(dǎo)體棒速度最大時(shí)所受的安培力也最大
D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】AD
【詳解】MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中為非純電阻，MN上的電流瞬時(shí)值為

A．當(dāng)閉合的瞬間，，此時(shí)MN可視為純電阻R，此時(shí)反電動(dòng)勢(shì)最小，故電流最大

故A正確；
B．當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大值之后，電容器與MN及R構(gòu)成回路，由于一直處于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零， 故B錯(cuò)誤；
C．MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中為非純電阻電路，MN上的電流瞬時(shí)值為

當(dāng)時(shí)，MN上電流瞬時(shí)為零，安培力為零此時(shí)，MN速度最大，故C錯(cuò)誤；D． 在MN加速度階段，由于MN反電動(dòng)勢(shì)存在，故MN上電流小于電阻R 上的電流，電阻R消耗電能大于MN上消耗的電能（即），故加速過(guò)程中，；當(dāng)MN減速為零的過(guò)程中，電容器的電流和導(dǎo)體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可知此時(shí)也是電阻R的電流大于MN的電流，綜上分析可知全過(guò)程中電阻R上的熱量大于導(dǎo)體棒上的熱量，故D正確。故選AD。
三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
13．某同學(xué)使用如圖所示的三組器材探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

（1）在甲圖中，閉合開關(guān)s后，將滑片P向右減速移動(dòng)的過(guò)程中，線圈B中的磁通量______（選填“增大”或“減小”）。
（2）在乙圖中，將如圖所示條形磁鐵向下插入線圈的過(guò)程中，感應(yīng)電流從______（選填“正”或“負(fù)”）極接線柱流入電表。
（3）為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈連接，如圖丙所示．已知線圈由端開始繞至端；當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開______（填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。
【答案】???? 增大???? 負(fù)???? 逆時(shí)針
【詳解】（1）[1]滑片P向右減速移動(dòng)的過(guò)程中，電阻減小，電路中電流增大，線圈A產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，B中的磁通量增大。
（2）[2]條形磁鐵向下插入線圈，線圈中的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量增大，根據(jù)楞次定律的“增減反同”，線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向下，根據(jù)安培定則和圖中線圈的繞向可知線圈中感應(yīng)電流從上端流入，下端流出，因此電流從負(fù)接線柱流入電表。
（3）[3]條形磁鐵從圖中位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，穿過(guò)L的磁通量向上且減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向上，由安培定則可知，線圈中電流由b流向a，俯視線圈，其繞向?yàn)槟鏁r(shí)針。
14．小王同學(xué)用如圖甲所示電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小李同學(xué)用如圖乙所示電路研究自感現(xiàn)象。

（1）小王同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑片，此過(guò)程中電流表指針將向______（選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除______（選填“A”或“B”）線圈所在電路時(shí)發(fā)生的。
（2）小李同學(xué)用圖乙中（1）（2）兩個(gè)電路研究通電自感和斷電自感現(xiàn)象，圖中L是一帶鐵芯的線圈，直流電阻忽略不計(jì)，A、B是額定電壓為1.5V的燈泡，直流電源為一節(jié)新的干電池。兩電路電鍵S閉合后，會(huì)看到：小燈泡A將______（選填“慢慢變亮”“立即變亮”或“立即變亮，然后慢慢熄滅”），小燈泡B將______（選填“慢慢變亮”“立即變亮”或“立即變亮，然后慢慢熄滅”）；S斷開后，小燈泡A將______（選填“慢慢熄滅”“立即熄滅”或“閃亮一下，然后熄滅”），S斷開后，小燈泡B將______（選填“慢慢熄滅”“立即熄滅”或“閃亮一下，然后熄滅”）。
【答案】???? 左???? A???? 慢慢變亮???? 立即變亮，然后慢慢熄滅???? 立即熄滅???? 閃亮一下，然后熄滅
【詳解】（1）[1]由題意可知，電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增大，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小，回路中的電流增大，穿過(guò)線圈的磁通量增大，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；[2]在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān)，也未把A.B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路A線圈時(shí)，線圈A中的電流突然減少，從而出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而突然會(huì)被電擊了一下。
（2）[3]兩電路電鍵S閉合后，由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增加，則會(huì)看到小燈泡A將慢慢變亮；[4]小燈泡B將立即變亮，電路穩(wěn)定后線圈中自感電動(dòng)勢(shì)消失，電阻為零，則燈泡B會(huì)慢慢被短路而熄滅；[5]S斷開后，小燈泡A立即熄滅；[6]小燈泡B，由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，則會(huì)在線圈和燈泡B中形成回路，使得燈泡B閃亮一下，然后熄滅。
四、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題16分，共32分）
15．如圖所示，有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 ，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m、有效電阻為r的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣d處釋放，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持與導(dǎo)軌垂直．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g．

(1)????求導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 ；
(2)????求導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q;
(3)若導(dǎo)體棒剛離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度為0，求導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q．
【答案】(1) ??(2) ??(3)
【詳解】(1)導(dǎo)體棒從靜止下滑距離d的過(guò)程中有：

解得：；
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得：



解得：；
(3)導(dǎo)體棒勻速離開磁場(chǎng)有：

由能量守恒定律有：

解得：
16．如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d＝0.5m，現(xiàn)有一邊長(zhǎng)l＝0.2m、質(zhì)量m＝0.1kg、電阻R＝0.1Ω的正方形線框MNOP以v0＝7m/s的初速?gòu)淖髠?cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，求：
（1）線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小F；
（2）線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）線框能穿過(guò)的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)n

【答案】（1）2.8N；（2）2.45J；（3）4.4。
【詳解】（1）線框MN邊剛開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)
①
②
③
由①②③并代入數(shù)據(jù)得：N
（2）設(shè)線框水平速度減為零時(shí)，下落高落為H，此時(shí)速度為，由能量守恒可得：
④
根據(jù)自由落體規(guī)律有：
⑤
由④⑤得：J
（3）設(shè)線框水平切割速度為時(shí)有：
⑥
⑦
⑧
⑨
由⑥⑦⑧⑨得：
⑩
即：

可有：
（11)
（12）
由（11)（12)并代入數(shù)據(jù)得：（13）


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