一．選擇題1．在北半球上，地磁場(chǎng)豎直分量向下．飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變．由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為，右方機(jī)翼末端處電勢(shì)為，則（    ）A. 若飛機(jī)從西往東飛，比高    B. 若飛機(jī)從東往西飛，比高C. 若飛機(jī)從南往北飛，比高    D. 若飛機(jī)從北往南飛，比高【參考答案】AC點(diǎn)睛：本題要了解地磁場(chǎng)的分布情況，掌握右手定則．對(duì)于機(jī)翼的運(yùn)動(dòng)，類似于金屬棒在磁場(chǎng)中切割磁感線一樣會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，而電源內(nèi)部的電流方向則是由負(fù)極流向正極2．健身車的磁控阻力原理如圖所示，在金屬飛輪的外側(cè)有一些磁鐵（與飛輪不接觸），人在健身時(shí)帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵會(huì)對(duì)飛輪產(chǎn)生阻礙，拉動(dòng)控制拉桿可以改變磁鐵與飛輪間的距離．則A. 飛輪受到阻力大小與其材料密度有關(guān)B. 飛輪受到阻力大小與其材料電阻率有關(guān)C. 飛輪轉(zhuǎn)速一定時(shí)，磁鐵越靠近飛輪，其受到的阻力越大D. 磁鐵與飛輪間距離不變時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，其受到阻力越小【參考答案】BC點(diǎn)睛：金屬飛輪在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷轉(zhuǎn)速和距離對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響，根據(jù)歐姆定律和安培力公式確定阻力的大?。?/span>3．如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（     ）A. 開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B. 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C. 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D. 開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)【參考答案】AD【名師解析】本題考查電磁感應(yīng)、安培定則及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛赡舷虮?，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，左側(cè)線圈中磁通量不變，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線中電流為零，小磁針恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后再斷開(kāi)后的瞬間，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛杀毕蚰希砂才喽▌t可判斷出小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。【點(diǎn)睛】此題中套在一根鐵芯上的兩個(gè)線圈，實(shí)際上構(gòu)成一個(gè)變壓器。4．如圖所示，等離子氣流(由高溫、高壓的等電荷量的正、負(fù)離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0垂直射入P1和P2兩極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)線ab和cd的相互作用情況為：0～1s內(nèi)排斥，1s～3s內(nèi)吸引，3s～4s內(nèi)排斥.線圈A內(nèi)有外加磁場(chǎng)，規(guī)定向左為線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，則線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像有可能是下圖中的(    )A. B. C. D. 【參考答案】C5．(2016·山東淄博診斷)如圖甲所示，左側(cè)接有定值電阻R＝2 Ω的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，導(dǎo)軌間距L＝1 m。一質(zhì)量m＝2 kg，阻值r＝2 Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開(kāi)始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng)，金屬棒的v－x圖象如圖乙所示，若金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，則從起點(diǎn)發(fā)生x＝1 m位移的過(guò)程中(g＝10 m/s2)(　　)A．金屬棒克服安培力做的功W1＝0.5 JB．金屬棒克服摩擦力做的功W2＝4 JC．整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q＝4.25 JD．拉力做的功W＝9.25 J【參考答案】D　6．如圖所示，固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，右端接有阻值R的電阻，空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上．初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度．給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0，導(dǎo)體棒開(kāi)始沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相等，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻受到的安培力向左B．導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻導(dǎo)體棒兩端的電壓U＝BLv0C．導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后速度第一次為零時(shí)，系統(tǒng)的彈性勢(shì)能Ep＝mvD．導(dǎo)體棒最終會(huì)停在初始位置，在導(dǎo)體棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q＝mv【參考答案】AD　二．計(jì)算題1．（2018上海寶山期末）相距L＝1.2m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量m2＝0.54kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，虛線下方勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，兩處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止開(kāi)始（t=0）沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放。（1）請(qǐng)說(shuō)出在兩棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab棒中的電流方向和cd棒所受的磁場(chǎng)力方向；（2）求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）試問(wèn)cd棒從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始起經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它的速度達(dá)到最大？（取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力）【名師解析】（1）（4分）ab棒中的電流方向向右（a→b）（2分），cd棒所受的磁場(chǎng)力方向垂直于紙面向里（2分）。（2）（7分）ab棒的受力圖，如右圖所示（1分），運(yùn)用牛頓第二定律，有（1分）,（3）（5分）從cd棒的d端截面看過(guò)去，cd棒的受力圖如右圖所示（1分），cd棒速度達(dá)到最大時(shí)其合力為零，所以有（1分），（1分）又因?yàn)?/span>（1分）,，所以有對(duì)于ab棒的運(yùn)動(dòng)，有[來(lái)源:ZX]推得，（1分） 2. (12分)如圖所示，間距為L的兩根光滑圓弧軌道置于水平面上，其軌道末端水平，圓弧軌道半徑為r，電阻不計(jì)。在其上端連有阻值為R0的電阻，整個(gè)裝置處于如圖所示的徑向磁場(chǎng)中，圓弧軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)度等于L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從軌道的頂端PQ處由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)軌道底端MN時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg(重力加速度為g)。求：(1)金屬棒到達(dá)軌道底端時(shí)金屬棒兩端的電壓；(2)金屬棒下滑過(guò)程中通過(guò)電阻R0的電荷量。(2)通過(guò)電阻R0的電荷量q＝Δt金屬棒下滑過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為＝＝感應(yīng)電流為＝，解得q＝。3．(14分)如圖所示，半徑為L1＝2 m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1＝ T．長(zhǎng)度也為L1、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω＝ rad/s。通過(guò)導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的總阻值為4R)，圖中的平行板長(zhǎng)度為L2＝2 m，寬度為d＝2 m．圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0＝0.5 m/s向右運(yùn)動(dòng)，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，左邊界為圖中的虛線位置，右側(cè)及上下范圍均足夠大。(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻，忽略電容器的充放電時(shí)間，忽略帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射的影響，不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力)求：(1)在0～4 s內(nèi)，平行板間的電勢(shì)差UMN；(2)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度；(3)在上述前提下若粒子離開(kāi)磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入電場(chǎng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件。 (2)粒子在平行板電容器內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，在0～時(shí)間內(nèi)水平方向L2＝v0·t1t1＝＝4 s<豎直方向＝ata＝，E＝，vy＝at1得＝0.25 C/kg，vy＝0.5 m/s則粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度v＝＝ m/s[來(lái)源:Zx.Com]tan θ＝＝1，所以該速度與水平方向的夾角θ＝45°(3)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由B2qv＝m得r＝由幾何關(guān)系及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，r>d時(shí)離開(kāi)磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入電場(chǎng)，即B2<＝2 T。4. (15分)（2018江蘇揚(yáng)州期末）實(shí)驗(yàn)小組想要探究電磁剎車的效果，在遙控小車底面安裝寬為L、長(zhǎng)為2.5L的N匝矩形線框abcd，總電阻為R，面積可認(rèn)為與小車底面相同，其平面與水平地面平行，小車總質(zhì)量為m.如圖所示是簡(jiǎn)化的俯視圖，小車在磁場(chǎng)外以恒定的功率做直線運(yùn)動(dòng)，受到地面阻力恒為f，進(jìn)入磁場(chǎng)前已達(dá)到最大速度v，車頭(ab邊)剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即撤去牽引力，車尾(cd邊)剛出磁場(chǎng)時(shí)速度恰好為零．已知有界磁場(chǎng)寬度為2.5L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下．求：(1) 進(jìn)入磁場(chǎng)前小車所受牽引力的功率P；(2) 車頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流的大小I；(3) 電磁剎車過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.　　　 (2) 車頭剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝NBLv(2分)根據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流I＝(2分)I＝.(1分)(3) 根據(jù)能量守恒mv2＝Q＋f·5L(3分)[來(lái)源:ZX]解得Q＝mv2－5fL.(2分)5.（15分）（2018蘇州調(diào)研）如圖所示，空間存在豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長(zhǎng)為L，質(zhì)量為m、電阻為R的正方形單匝導(dǎo)線框abcd放在水平桌面上。在水平拉力作用下，線框從左邊界以速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去拉力，ab邊恰好能到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界。已知線框與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，磁場(chǎng)寬度大于L，重力加速度為g。求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其兩端的電壓U；（2）水平拉力的大小F和磁場(chǎng)的寬度d；（3）整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的總熱量Q。【名師解析】（1）；（3）進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生焦耳熱，由于摩擦產(chǎn)生的熱量，所以整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的熱量為。6.（2017年11月浙江選考）所圖所示，匝數(shù)N=100、截面積s=1.0×10-2m2、電阻r=0.15Ω的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，其變化率k=0.80T/s。線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S連接兩根相互平行、間距d=0.20m的豎直導(dǎo)軌，下端連接阻值R=0.50Ω的電阻。一根阻值也為0.50Ω、質(zhì)量m=1.0×10-2kg的導(dǎo)體棒ab擱置在等高的擋條上。在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域僅有垂直紙面的不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2。接通開(kāi)關(guān)S后，棒對(duì)擋條的壓力恰好為零。假設(shè)棒始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小，并指出磁場(chǎng)方向；（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后撤去擋條，棒開(kāi)始下滑，經(jīng)t=0.25s后下降了h=0.29m，求此過(guò)程棒上產(chǎn)生的熱量。（2）由動(dòng)量定理，mgt-IB2dt=mvIt=△q==解得：v=gt-Ab導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的熱量Q=（mgh-mv2）代入數(shù)據(jù)解得：Q=2.3×10-3J。7.(2016·河北邯鄲一中一輪)如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MAC、NBD水平放置，MA、NB間距L＝0.4 m，AC、BD的延長(zhǎng)線相交于E點(diǎn)且AE＝BE，E點(diǎn)到AB的距離d＝6 m，M、N兩端與阻值R＝2 Ω的電阻相連，虛線右側(cè)存在方向與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T。一根長(zhǎng)度也為L＝0.4 m、質(zhì)量m＝0.6 kg、電阻不計(jì)的金屬棒，在外力作用下從AB處以初速度v0＝2 m/s沿導(dǎo)軌水平向右運(yùn)動(dòng)，棒與導(dǎo)軌接觸良好，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上消耗的電功率不變，求：(1)電路中的電流I；(2)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服安培力做的功W。【參考答案】(1)0.4 A　(2)0.36 J8．(2016·陜西西工大附中模擬)如圖所示，用水平絕緣傳送帶輸送一正方形單匝閉合銅線框，在輸送中讓線框隨傳送帶通過(guò)一固定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，銅線框在進(jìn)入磁場(chǎng)前與傳送帶的速度相同，穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中將相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)。已知傳送帶以恒定速度v0運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的右邊框剛剛到達(dá)邊界PQ時(shí)速度又恰好等于v0。若磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直，MN與PQ的距離為d，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，銅線框質(zhì)量為m，電阻均為R，邊長(zhǎng)為L(L<d)，銅線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且在傳送帶上始終保持前后邊框平行于磁場(chǎng)邊界MN，試求：(1)線框的右邊框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力的大??；(2)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)加速度的最大值以及速度的最小值；(3)從線框右邊框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中，傳送帶對(duì)閉合銅線框做的功。【名師解析】(1)閉合銅線框右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv0產(chǎn)生的電流I＝＝右側(cè)邊所受安培力F＝BIL＝在線框剛剛完全進(jìn)入磁場(chǎng)又勻加速運(yùn)動(dòng)到達(dá)邊界PQ的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有μmg(d－L)＝mv－mv2，解得最小速度vmin＝(3)線框從右邊框進(jìn)入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)邊界PQ的過(guò)程中線框一直受摩擦力f＝μmg由功的公式Wf1＝fd 得摩擦力做功Wf1＝μmgd[來(lái)源:ZX]閉合線框穿出磁場(chǎng)與進(jìn)入磁場(chǎng)的受力情況相同，則完全穿出磁場(chǎng)的瞬間速度亦為最小速度v，然后速度均勻增加到v0，產(chǎn)生的位移一定為x＝d－L(和在磁場(chǎng)中速度v由增加v0到的位移相同)閉合線框在右邊框出磁場(chǎng)到與傳送帶共速的過(guò)程中位移x′＝x＋L＝d。在此過(guò)程中摩擦力再做功Wf2＝μmgd因此，閉合銅線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中，傳送帶對(duì)閉合銅線框做的功W＝ Wf1＋Wf2＝2μmgd【參考答案】(1)　(2)－μg　　(3)2μmgd9.(寧夏銀川一中2016屆高三第三次模擬考試?yán)砜凭C合試題)(18分) 如圖所示，寬L=2m、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N′之間連接一個(gè)R=2.0Ω的定值電阻，在AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量m=0.8kg、電阻r=2.0Ω的金屬桿，桿和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。用輕繩通過(guò)定滑輪將電動(dòng)小車與桿的中點(diǎn)相連，滑輪與桿之間的連線平行于斜面，開(kāi)始時(shí)小車位于滑輪正下方水平面上的P處（小車可視為質(zhì)點(diǎn)），滑輪離小車的高度H=4.0m。啟動(dòng)電動(dòng)小車，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)，當(dāng)桿滑到OO′位置時(shí)的加速度a=3.2m/s2，AA′與OO′之間的距離d=1m，求：（1）該過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量q；（2）桿通過(guò)OO′時(shí)的速度大?。?/span>（3）桿在OO′時(shí)，輕繩的拉力大小；（4）上述過(guò)程中，若拉力對(duì)桿所做的功為13J，求電阻R上的平均電功率。【參考答案】（1）0.5C（2）3m/s（3）12.56N（4）2.0W【名師解析】（1）平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)        代入數(shù)據(jù)，可得:   （2）幾何關(guān)系：    解得:  桿的速度等于小車速度沿繩方向的分量：  （4）根據(jù)動(dòng)能定理：  解出,電路產(chǎn)生總的電熱 那么,R上的電熱  此過(guò)程所用的時(shí)間  R上的平均電功率 考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；牛頓第二定律；動(dòng)能定理【名師點(diǎn)睛】本題是一道電磁感應(yīng)與力學(xué)、電學(xué)相結(jié)合的綜合體，考查了求加速度、電阻產(chǎn)生的熱量，分析清楚滑桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解、E=BLv、歐姆定律、安培力公式、牛頓第二定律、平衡條件、能量守恒定律即可正確解題；求R產(chǎn)生的熱量時(shí)要注意，系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為R與r產(chǎn)生的熱量之和.10．(14分)如圖所示，一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路，不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻．線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場(chǎng)B.電阻R兩端并聯(lián)一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距為d，N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端)的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OA和y軸的夾角∠AOy＝45°，AOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)．在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)過(guò)N板的小孔，從點(diǎn)Q(0，l)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)OA上某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開(kāi)第一象限．求：(1)平行金屬板M、N獲得的電壓U；(2)yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(3)粒子從P點(diǎn)射出至到達(dá)x軸的時(shí)間．【參考答案】(1)kS　(2)　(3)(2d＋l) 【名師解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝＝S＝kS①[來(lái)源:Z*xx*k.Com](2)因平行金屬板M、N與電阻并聯(lián)，故M、N兩板間的電壓為U＝UR＝E＝kS②帶電粒子在M、N間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有qU＝mv2③帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，有qvB＝m④由幾何關(guān)系可得r＋＝l⑤聯(lián)立②③④⑤得B＝ 粒子在第一象限的無(wú)場(chǎng)區(qū)中，有s＝vt3⑩由幾何關(guān)系得s＝r?粒子從P點(diǎn)射出至到達(dá)x軸的時(shí)間為t＝t1＋t2＋t3?聯(lián)立⑥⑦⑧⑨⑩??式可得t＝(2d＋l) 11.（天津市河北區(qū)2015-2016學(xué)年度高三年級(jí)總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測(cè)（三）理科綜合試卷·物理部分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒和，構(gòu)成矩形回路，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為，電阻皆為，回路中其余部分的電阻可不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行，開(kāi)始時(shí)，棒靜止，棒有指向棒的初速度，若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，求：（1）在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？（2）當(dāng)棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/span>時(shí)，棒的加速度是多少？【參考答案】（1）；（2）（2）設(shè)ab棒的速度變?yōu)?/span>3v0/4，cd棒的速度為v’，由動(dòng)量守恒定律，，解得：v’= v0/4。此時(shí)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=-=，回路中電流I=E/2R=，此時(shí)cd棒所受的安培力F=BIL=，由牛頓第二定律，cd棒的加速度a=F/m=。考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；閉合電路的歐姆定律；導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律、閉合電路的歐姆定律、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。分根據(jù)動(dòng)量守恒定律確定兩棒最后的末速度是本題的關(guān)鍵，分析這類電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化較易：系統(tǒng)減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為回路的焦耳熱；本題涉及到動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)量守恒定律、牛頓第二定律及閉合電路歐姆定律綜合的力電綜合問(wèn)題，故本題屬于難度較大的題。  

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