2022年高考电磁感应A复习学案 .pdf

优秀学习资料欢迎下载电磁感应基础复习A 一对于“阻碍”的理解及感应电流方向判断例题 1： 如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）( ) A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥答案： B 例题 2：如图 5 甲所示，两个闭合圆形线圈A、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图5 乙所示的变化电流，t0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)在 t1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是() A线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势解析： 在 t1t2时间内，通入线圈A 中的电流是正向增大的，即逆时针方向增大的，其内部会产生增大的向外的磁场，穿过B 的磁通量增大，由楞次定律可判定线圈B 中会产生顺时针方向的感应电流线圈B 中电流为顺时针方向，与A 中的电流方向相反，有排斥作用，故线圈B 将有扩张的趋势综上所述，A项正确答案： A 练习：1. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A从 a 到 b，上极板带正电B从 a到 b，下极板带正电C从 b到 a，上极板带正电D从 b 到 a，下极板带正电2. 如图所示， 粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（）A.FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左B.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左C.FN先大于 mg 后大于 mg,运动趋势向右D.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右3. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是（）AadcbaBdabcdS N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载C先是dabcd，后是adcbaD先是adcba，后是dabcd4. 如图 11 所示， AOC 是光滑的金属轨道，AO 沿竖直方向， OC 沿水平方向， PQ 是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q 端始终在OC 上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在 PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是() A感应电流的方向始终是由PQB感应电流的方向先是由PQ，后是由QPCPQ 受磁场力的方向垂直杆向左DPQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右二感应电动势例 1：如图 4 所示，两根相距为l 的平行直导轨ab、cd，b、d 间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN 为放在 ab 和 cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对杆 MN 施力使它沿导轨方向以速度v 做匀速运动令U 表示 MN 两端电压的大小，则() AU12Blv，流过固定电阻R 的感应电流由b 到 dBU12Blv，流过固定电阻R 的感应电流由d 到 bCUBlv，流过固定电阻R 的感应电流由b 到 dDUBlv，流过固定电阻R 的感应电流由d 到 b解析：导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Blv，R 和导体杆形成一串联电路，由分压原理得UBlvRR R12Blv，由右手定则可判断出感应电流方向由NMbd，所以 A 选项正确答案： A 例题 2：两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图4 所示，两板间有一个质量为m、电荷量 q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是() A磁感应强度B 竖直向上且正增强， tdmgnqB磁感应强度B 竖直向下且正增强， tdmgnqC磁感应强度B 竖直向上且正减弱， tdmg(R r)nqRD磁感应强度B 竖直向下且正减弱， tdmgr(Rr)nqR解析： 由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感应强度 B 竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强，A、D 错误；因mgqUd，UERrR，En t，联立可求得 tdmg(Rr)nqR，故只有C 项正确答案： C 练习：1.如图所示， a、b 是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为 23，其中仅在a 环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场当该匀 ab 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b 两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为 （）A. 11，32 B. 11，2 3 C. 49，23 D. 49，9 4 2. 如图所 示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始络与 MN 垂直。从 D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A感应电流方向不变BCD 段直线始终不受安培力C感应电动势最大值EBav D感应电动势平均值14EBav三安培力例 1：如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆 ab 垂直导轨放置，当杆中通有从a 到 b 的恒定电流I 时，金属杆ab 刚好静止。A磁场方向竖直向上B磁场方向竖直向下Cab 受安培力的方向平行导轨向上Dab 受安培力的方向平行导轨向下答案： A 例 2：如图所示，平行光滑导轨MN 和 M N置于水平面内，导轨间距为l，电阻可以忽略不计。导轨的左端通过电阻忽略不计的导线接一阻值为R 的定值电阻。金属棒ab 垂直于导轨放置，其阻值也为R。导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当金属棒ab在导轨上以某一速度向右做匀速滑动时，定值电阻R 两端的电压为U。正确的是（）AM 端电势高于M 端电势BM 端电势高于M 端电势Cab 棒的速度为2UvBlDab 棒中电流由a 到 b 答案： AC 四图像问题例 1：如图， 一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab 与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框在 t=0 时， 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动， 直到整个导线框离开磁场区域以i 表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正下列表示 i-t 关系的图示中，可能正确的是( ) b a I a b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大， 所以感应电流也逐渐拉增大，A 项错误； 从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B 项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D 项错，故正确选项为C。练习：1. 在图 2 所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B 中的导线框为正方形，C、 D 中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时，以在 OP 边上从 P 点指向 O 点的方向为感应电流 i 的正方向。则在图2 所示的四个情景中，产生的感应电流i 随时间 t的变化规律如图1 所示的是2. 在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒ab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图10 甲所示。磁感应强度B1随时间 t 的变化关系如图10 乙所示。01.0s内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体棒所受的静摩擦力 f 随时间变化的图象是图11 中的（）3. 矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图（甲）所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图（乙）所示。t=0 时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在04s 时间内，导线框ad 边所受安培力随时间变化的图象 （规定以向左为安培力正方向）可能是下了选项中的（）PO PO PO PO 图 2 i O t T/2 T图 1 图 111 2 3 4 5 6t/s0fDfC1 2 3 4 5 6 t/s01 2 3 4 5 6 t/s0fA1 2 3 4 5 6t/s0fBB2 B1 甲ab123456t/s0B1 乙图 10a d b c （甲）0 （乙）B t 2 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载五功能关系例 1：如图 2 所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和 2L 的两只闭合线框 a 和 b，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则WaWb为() A14 B12 C11 D不能确定解析： 根据能量守恒可知，外力做的功等于产生的电能，而产生的电能又全部转化为焦耳热WaQa(BLv)2RaLvWbQb(B 2Lv)2Rb2Lv由电阻定律知Rb2Ra，故 WaWb1 4. 答案： A 例 2：如图 8 所示的电路中，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为 的斜面上，导轨下端接有电阻 R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的磁感应强度为B 的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab 质量为 m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力 F 的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h 高度的过程中，以下说法正确的是() A作用在金属棒上各力的合力做功为零B重力做功将机械能转化为电能C重力与恒力F 做功的代数和等于电阻R 上产生的焦耳热D金属棒克服安培力做功等于重力与恒力F 做的总功与电阻R 上产生的焦耳热之和解析： 由于金属棒匀速下滑，故作用在棒上的各个力的合力做功为零，故A 对；克服安培力做功将机械能转化为电能，故B 错误；列出动能定理方程WGWFW安0，变形可得WGWFW安，可知 C 正确， D 错误答案： AC 例 3：如图 15 所示，宽度为L0.40 m 的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=2.0 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.40 T。一根质量为m=0.1kg 的导体棒MN 放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=0.50 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；（2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率；（3）当导体棒移动50cm 时撤去拉力， 求整个运动过程中电阻R 上产生的热量。解： （1）感应电动势为E=BLv =0.40 0.40 0.5V = 8.0 10-2V (2分) 感应电流为0 .2100. 82REIA = 4.010-2A (1分) 4 A F安t 2 4 0 t 0 B F安2 C F安2 4 0 D F安t 2 4 0 t t v BRM N 图 15 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡即有 F=BIL = 0.40 4.0 10-2 0.4 N =6.410-3N (2分) 拉力的功率为FvP= 6.4 10-3 0.50 W = 3.210-3W (1分) （3） 导体棒移动30cm 的时间为vlt= 1.0s (1分 ) 根据焦耳定律，Q1 = I2R t = 0 .10.204.02J = 3.210-3J (1分 ) 根据能量守恒，Q2=221mv=250.01.021J= 1.2510-2J (1分 ) 电阻 R 上产生的热量Q = Q1+Q2 = 3.210-3+1.25 10-2J=1.57 10-2J (1分) 练习：1. 如图 6 所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场若第一次用0.3 s 拉出，外力所做的功为W1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s 拉出，外力所做的功为 W2，通过导线横截面的电荷量为q2，则() AW1W2，q1q2BW1 W2，q1q2CW1W2，q1q2DW1 W2，q1q22. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直， 如图所示。 除电阻 R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则( ) A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a bC金属棒的速度为v 时所受的安培力大小为22B L vFRD电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少3. 如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为 。虚线框abc d 内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的 ab 边与磁场的dc边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc 边与磁场区域的dc边距离为l。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为A2012mv mglB2012mv mglC20122mv mglD20122mv mgl4. 如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于：（）A棒的机械能增加量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量D电阻 R 上放出的热量5. 如图所示， 金属杆 ab 以恒定的速率v 在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（）Aab 杆中的电流强度与速率v 成正比B磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成正比abcdabcdv0adbcl l F R R a b v 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载C电阻 R 上产生的电热功率与速率v 成正比D外力对ab 杆做功的功率与速率v 成正比6. 均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行。当cd 边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小; （2）求 cd 两点间的电势差大小; （3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件。7.如图所示，两根相距为L 的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计；一根质量为m、长为 L、电阻为 R 的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为 ，棒与导轨的接触电阻不计。导轨左端连有阻值为2R 的电阻。轨道平面上有n 段竖直向下的宽度为a、间距为 b 的匀强磁场（ a b） ，磁感应强度为B。金属棒初始位于OO处，与第一段磁场相距 2a。求：（1）若金属棒有向右的初速度v0，为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力。求金属棒不在磁场中受到的拉力F1和在磁场中受到的拉力F2的大小；（2）在（ 1）的情况下，求金属棒从OO开始运动到刚离开第n 段磁场过程中，拉力所做的功；（3）若金属棒初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F，使棒进入各磁场的速度都相同，求金属棒从OO开始运动到刚离开第n 段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量。b 2a B O L R 2RB B Oa a a b b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载8. 如图所示， 固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为 R 的电阻， 整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。 一质量为 m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。 现杆在水平向左、 垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程（）A.杆的速度最大值为B.流过电阻R 的电量为C.恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力 F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量9. 如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距 L=0.30m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.40。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻 r=0.20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将 R 两端的电压U 即时采集并输入电脑，获得电压 U 随时间 t 变化的关系如图乙所示。（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；（2）求第 2s 末外力 F 的瞬时功率；（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s 所做的功W=0.35J，求金属杆上产生的焦耳热。甲乙aM bQ N F R P 电压传感器接电脑t/sU/V0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载六双杆模型例题 1： 如图所示，两平行导轨M 、N 水平固定在一个磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中；两根相同的导体棒、垂直于导轨放置，它们的质量都为m，电阻都为R，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计， 导体棒与导轨间的动库擦因数均为 .开始时两导体棒处于静止状态 现对棒施加一平行于导轨的恒力F （方向如图所示） ， 使 I 棒运动起来 关于两棒的最终的运动状态，下列说法可能正确的是( ) A棒最终做匀速运动而棒静止B、两棒最终都以相同的速度做匀速运动C两棒最终都匀速(不为零）运动，但棒的速度较大D两棒最终都以相同的加速度（不为零）运动答案： ACD 练习：1.足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行固定，置于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放两条金属杆ab、cd，两杆平行且与导轨垂直接触良好。设导轨电阻不计，两杆的电阻为定值。从某时刻起给ab施加一与导轨平行方向向右的恒定拉力F作用，则以下说法正确的是（）Acd向左做加速运动Bab受到的安培力始终向左Cab一直做匀加速直线运动Dab、cd均向右运动，运动后的速度始终不会相等，但最终速度差为一定值2.两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为d=100cm，在左端斜轨道部分高 h=1.25m 处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆 Ab 电阻 Ra=2，Rb=5，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度 B=2T。现杆 b 以初速度 v0=5m/s 开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆 a 滑到水平轨道过程中，通过杆 b 的平均电流为0.3A；a 下滑到水平轨道后，以 a 下滑到水平轨道时开始计时， Ab 运动图象如图所示(a 运动方向为正 )，其中 ma=2kg ，mb=1kg， g=10m/s2，求（1）杆 a落到水平轨道瞬间杆a 的速度 v；（2）杆 a 在斜轨道上运动的时间；（3）在整个运动过程中杆b 产生的焦耳热。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载七电磁驱动例题： 磁悬浮列车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。一是悬浮系统，利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。另一是驱动系统，即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体获得牵引力，图22 就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ 和 MN，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和 B2，且 B1和 B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。列车底部固定着绕有N 匝闭合的矩形金属线圈abcd（列车的车厢在图中未画出），车厢与线圈绝缘。两轨道间距及线圈垂直轨道的ab 边长均为L，两磁场的宽度均与线圈的ad 边长相同。当两磁场Bl和 B2同时沿轨道方向向右运动时，线圈会受到向右的磁场力，带动列车沿导轨运动。已知列车车厢及线圈的总质量为M，整个线圈的总电阻为R。（1） 假设用两磁场同时水平向右以速度v0作匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，列车所受的阻力大小应满足的条件；（2）设列车所受阻力大小恒为f，假如使列车水平向右以速度v 做匀速运动， 求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量；（3）设列车所受阻力大小恒为f，假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t1时，列车正在向右做匀加速直线运动，此时列车的速度为v1，求两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t0。解： （1）列车静止时，电流最大，列车受到的电磁驱动力最大设为Fm，此时，线框中产生的感应电动势E1=2NBLv0线框中的电流I1=RE1整个线框受到的安培力Fm=2NBI1L列车所受阻力大小为RvLBNFf0222mm4(4 分) （2）当列车以速度v 匀速运动时，两磁场水平向右运动的速度为v，金属框中感应电动势)(2vvNBLEB1 B1 B1 B1 B2 B2 B2 PMQNabdcv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载金属框中感应电流RvvNBLI)(2又因为fNBILF2求得2224LBNfRvv(2 分) 当列车匀速运动时，金属框中的热功率为P1 = I2R克服阻力的功率为P2 = fv所以可求得外界在单位时间内需提供的总能量为E= I2R +fv=22224LBNRffv(2 分 )（3）根据题意分析可得，为实现列车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a，则 t1时刻金属线圈中的电动势)(211vatNBLE金属框中感应电流RvatLNBI)(211又因为安培力RvatLBNNBILF)(4211222所以对列车，由牛顿第二定律得MafRvatLBN)(411222解得MRtLBNvLBNfRa1222122244(2 分) 设从磁场运动到列车起动需要时间为t0，则 t0时刻金属线圈中的电动势002N B L atE金属框中感应电流RNBLatI002又因为安培力RatLBNNBILF0222042所以对列车，由牛顿第二定律得fRatLBN02224解得)4(444122222212222220vLBNfRLBNMRtLBNfRaLBNfRt(2 分 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载一答案： D D B BD 二答案： A BC 四 答案： C D D 五 答案： C AC D A AC 6. （1） cd 边刚进入磁场时，线框速度v=2gh线框中产生的感应电动势E=BLvBL2gh(2)此时线框中电流I=ERcd 两点间的电势差U=I(34R)=324Blgh(3)安培力F=BIL =222B LghR根据牛顿第二定律mg-F=ma ,由 a=0 解得下落高度满足h=22442m gRB L7. （1）金属棒保持v0的速度做匀速运动。金属棒不在磁场中1Ffmg金属棒在磁场中运动时，电路中的感应电流为I，2FfFfBIL安由闭合电路欧姆定律023BLvIRRR由可得22023B L vFmgR（4 分）（2）金属棒在非磁场区拉力F1所做的功为1122WFamga（n-1）b（n-1）b金属棒在磁场区拉力F2所做的功为220223B L vWFnamgnaR（）金属棒从 OO 开始运动到刚离开第n 段磁场过程中，拉力所做的功为22012213nB L avWWWmgnanbR（ 3分）（3）金属棒进入各磁场时的速度均相同，等于从 OO 运动 2a 位移第一次进入磁场时的速度v1，由动能定理有21122Fmgamv要保证金属棒进入各磁场时的初速度（设为 v1）都相同，金属棒在磁场中做减速度运动，离精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载开磁场后再做加速度运动。金属棒每经过一段磁场克服安培力所做的功都相同，设为W电；棒离开每一段磁场时速度也相同，设为v2。由动能定理有22211122Famg aWmvmv电22121122Fmgbmvmv由可得WFmgab电QnW总电整个过程中导轨左端电阻上产生的热量为2233nWQn Fmgab电8.BD 9. （1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E = BLv， .1分通过电阻 R 的电流rREI.1分电阻 R 两端的电压U=rRBLvRIR.1分由图乙可得U=kt，k=0.10V/s .1分解得tBLRrRkv，.1分因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度2m/s0.1BLRrRka。（用其他方法证明也可以）（2）在 2s 末，速度v2=at=2.0m/s，电动势E=BLv2，1分通过金属杆的电流rREI1分金属杆受安培力rRvBLBILF22)(安1分解得： F安=7.5 10-2N 设 2s 末外力大小为F2，由牛顿第二定律，maFF安2，.1分解得： F2=1.75 10-2N 故 2s 末时 F 的瞬时功率P=F2v2=0.35W 1分(3) 设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律，W =Q2221mv.1 分解得： Q=0.15J 电阻 R 与金属杆的电阻r 串联，产生焦耳热与电阻成正比所以，rRQQrR，运用合比定理，rrRQQQrrR，而QQQrR.1 分故在金属杆上产生的焦耳热rRQrQr2分解得： Qr=5.0 10-2J .1 分六答案： 1.BD 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载2.解： （1）25m/svgh，（2）b 棒，20vmtIBdb，得5ts（3）共产生的焦耳热为22011161()226ababQm ghmvmm vJB 棒中产生的焦耳热为5115J19J256QQ精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页