電磁感應綜合練習

1、電磁感應綜合練習1、利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I ，C D兩側(cè)面會形成電勢差UCD下列說法中正確的是（ ）A、電勢差UCD僅與材料有關(guān)B、若霍爾元件的載流子是自由電子5則電勢差UCD<0 C、僅增大磁感應強度時，電勢差UCD可能不變D、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時9元件的工作面應保持水平2、如圖所示，空間存在一個有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面(紙面)垂直，磁場的寬度為l。一個質(zhì)量為m、邊長也為l的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在的平面始終與磁場方

2、向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。t0時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合(圖中位置I)，導線框的速度為v0，經(jīng)歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時(圖中位置)，導線框的速度剛好為零，此后，導線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置I(不計空氣阻力)。則()A上升過程中，導線框的加速度逐漸減小B上升過程中，導線框克服重力做功的平均功率小于下降過程中重力做功的平均功率C上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量多D上升過程中合力做的功與下降過程中合力做的功相等3、如圖所示，傾角為的平行金屬導軌寬度L，電阻不計，底端接有阻值為R的定值電阻，處在與導軌平面垂直向上的磁感

3、應強度為B的勻強磁場中。有一質(zhì)量m，長也為L的導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，導體棒的電阻為r，它與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)讓導體棒從導軌底部以平行斜面的速度v0向上滑行，上滑的最大距離為s，滑回底端的速度為v，下列說法正確的是（ ）A把運動導體棒視為電源，其最大輸出功率為B導體棒從開始到滑到最大高度的過程所用時間為C導體棒從開始到回到底端產(chǎn)生的焦耳熱為D導體棒上滑和下滑過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱相等4、在傾角為的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌PQ、MN，相距為L，導軌處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a 棒垂直導軌放置，用跨

4、過光滑定滑輪的細線與物塊c 連接，連接a棒的細線平行于導軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導軌上a棒在運動過程中始終與導軌垂直，兩棒與導軌電接觸良好，導軌電阻不計則()A物塊c的質(zhì)量是2msinBb棒放上導軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能Cb棒放上導軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能Db棒放上導軌后，a棒中電流大小是5、如圖所示，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為、間距為，軌道電阻不計在軌道頂端連有一阻值為的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為現(xiàn)有一根長度稍大于、電阻不計的金屬棒從軌道最低位置開始，在

5、拉力作用下以速度向右沿軌道做勻速圓周運動至處，則該過程中（    ）A通過的電流方向為由內(nèi)向外B通過的電流方向為由外向內(nèi)C上產(chǎn)生的熱量為D流過的電量為、6、如圖所示，電阻為r的金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導軌上向右滑行(導軌電阻忽略不計)，定值電阻R與金屬棒構(gòu)成閉合回路，整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是()Aab桿中的電流強度與速率v成正比B磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D外力對ab桿做功的功率與速率v成正比7、如圖所示的電路中，兩根光滑金屬導軌平行放置在傾角為的斜面上，導軌下端接有電阻R，

6、導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的磁感應強度為B的勻強磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導軌勻速下滑，則它在下滑h高度的過程中，以下說法正確的是()A作用在金屬棒上各力的合力做功為零B重力做功將機械能轉(zhuǎn)化為電能C重力與恒力F做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D金屬棒克服安培力做的功等于重力與恒力F做的總功與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和8、如圖所示，為三個有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力

7、F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時的磁通量為正值，外力F向右為正。則以下能反映線框中的磁通量、感應電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化規(guī)律圖象的是（ ）9、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為，導軌間距為l，軌道所在平面的正方形區(qū)域內(nèi)存在一有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上電阻相同、質(zhì)量均為m的兩根相同金屬桿甲和乙放置在導軌上，甲金屬桿恰好處在磁場的上邊界處，甲、乙相距也為l在靜止釋放兩金屬桿的同時，對甲施加一沿導軌平面且垂直于甲金屬桿的外力，使甲在沿導軌向下的運動過程中始終以加速度

8、a=gsin做勻加速直線運動，金屬桿乙進入磁場時立即做勻速運動（1）求金屬桿的電阻R；（2）若從開始釋放兩金屬桿到金屬桿乙剛離開磁場的過程中，金屬桿乙中所產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求外力F在此過程中所做的功10、如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求：(1)磁感應強度的大小B；(2)電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v；(3)流經(jīng)電流表電流的最大值11

9、、如圖所示，傾斜角=30°的光滑傾斜導體軌道（足夠長）與光滑水平導體軌道連接軌道寬度均為L=1m，電阻忽略不計勻強磁場I僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域，方向水平向右，大小B1=1T；勻強磁場II僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域，方向垂直于傾斜軌道平面向下，大小B2的相同導體棒ab和cd，垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道上，并同時由靜止釋放取g=10m/s2（1）求導體棒cd沿斜軌道下滑的最大速度的大?。唬?）若已知從開始運動到cd棒達到最大速度的過程中，ab棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.45J，求該過程中通過cd棒橫截面的電荷量；（3）若已知cd棒開始運動時距水平軌道高度h=10m，cd棒由

10、靜止釋放后，為使cd棒中無感應電流，可讓磁場的磁感應強度隨時間變化，將cd棒開始運動的時刻記為t=0，此時磁場的磁感應強度為B0=1T，試求cd棒在傾斜軌道上下滑的這段時間內(nèi)，磁場的磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系式12、如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L=0.2m，長為2d，d=0.5m，上半段d導軌光滑，下半段d導軌的動摩擦因素為=，導軌平面與水平面的夾角為=30°勻強磁場的磁感應強度大小為B=5T，方向與導軌平面垂直質(zhì)量為m=0.2kg的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在粗糙的下半段一直做勻速運動，導體棒始終與導軌垂直，接在兩導軌間的電阻為R=3，導體棒的電

11、阻為r=1，其他部分的電阻均不計，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）導體棒到達軌道底端時的速度大??；（2）導體棒進入粗糙軌道前，通過電阻R上的電量q；（3）整個運動過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q13、如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌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之間連接一阻值為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(guān)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，g取10 m/

12、s2（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響）。(1) 判斷金屬棒兩端a、b的電勢高低；(2) 求磁感應強度B的大?。?3) 在金屬棒ab從開始運動的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。14、如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計，兩導軌及其構(gòu)成的平面與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置，且都與導軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導軌向上的力F作用下，沿導軌向上勻速運動，而金屬棒cd恰好能夠保持靜

13、止。取g=10ms，求：（1）通過金屬棒cd的電流大小、方向；（2）金屬棒ab受到的力F大?。唬?）若金屬棒cd的發(fā)熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。15、如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L1.0 m，NQ兩端連接阻值R1.0 的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角30°.一質(zhì)量m0.20 kg、阻值r0.50 的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M0.60 kg的重物P相連細線與金屬導軌平行金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖3311乙所示，已知金屬棒在00.3 s內(nèi)通過

14、的電量是0.30.6 s內(nèi)通過電量的，g10 m/s2，求：(1)00.3 s內(nèi)棒通過的位移；(2)金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量甲 乙16、如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應強度為B0的勻強磁場與導軌平面垂直，開始時金屬桿置于導軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當重物下降h時恰好達到穩(wěn)定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，（忽略所有摩擦，重力加速度為g），求：（1）重物勻速下降的速度v；（

15、2）若將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，從此時刻起，磁感應強度逐漸減小，若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應電流，則磁感應強度B怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）17、如圖所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20 m，電阻R1 ；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得外力F與時間t的關(guān)系如圖所示求(1)桿的質(zhì)量m和加速度a的大小；(2)桿開始運動后的時間t內(nèi)，通過電阻R電量的表達式(用B、l、R、a、t表示) 18、兩

16、根平行的金屬導軌相距L11 m，與水平方向成30°角傾斜放置，如圖甲所示，其上端連接阻值R1.5 的電阻，另有一根質(zhì)量m0.2 kg、電阻r0.5 的金屬棒ab放在兩根導軌上，距離上端L24 m，棒與導軌垂直并接觸良好，導軌電阻不計，因有摩擦力作用，金屬棒處于靜止狀態(tài)現(xiàn)在垂直導軌面加上從零均勻增強的磁場，磁感應強度的變化規(guī)律如圖乙所示，已知在t2 s時棒與導軌間的摩擦力剛好為零(g取10 m/s2)，則在棒發(fā)生滑動之前：(1)試討論所加磁場的方向并確定電路中的感應電流是變化的還是恒定的(2)t2 s時，磁感應強度B為多大？(3)假如t3 s時棒剛要發(fā)生滑動，則棒與導軌間最大靜摩擦力多

17、大？(4)從t0到t3 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的電熱有多少？19、直角坐標xOy平面內(nèi)存在著有界電場和磁場，在04L區(qū)域有沿y軸方向的勻強電場，以y軸正方向為電場正方向，電場強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示；在4L 5L 和5L 6L區(qū)域有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小B1 =15B2 。一帶電粒子在t = 0時刻以初速度v0從O點沿x軸正方向進入電場，之后進入磁場時的縱坐標為2L，最終剛好能從x = 6L邊界射出磁場。不計粒子重力,求：（1）粒子到達x =L邊界時的縱坐標；（2）粒子經(jīng)過兩磁場的邊界線（x = 5L）時的縱坐標是多少？（3）改變y軸上入射點的位置，可使得粒子從x軸上方射出，問

18、入射點的位置坐標應滿足的條件？×10×1025kg（不計離子的重力，不考慮離子之間的相互作用，離子打到金屬板或擋板上后將不反彈）（1）當電場強度E0=2×105N/C時，求能夠袷SO連線穿過孔O的離子的速率v；（2）電場強度取值在一定范圍內(nèi)時，可使沿so連線穿過O并進入磁場區(qū)域的離子直接從bc邊射出，求滿足條件的電場強度最大值E1及在此種情況下，離子在磁場區(qū)域運動的時間t；（3）在電場強度取第（2）問中滿足條件的最小值的情況下，緊貼磁場邊緣cd的內(nèi)側(cè)，從c點沿cd方向入射一電荷量分也為q、質(zhì)量也為m，的帶正電離子，要保證磁場中能夠發(fā)生正、負離子的相向正碰（碰撞時兩

19、離子的速度方向恰好相反），求該正離子入射的速率v21、如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L1m，導軌平面與水平面夾角30°，導軌電阻不計。磁感應強度為B12T的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m12kg、電阻為R11。兩金屬導軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長均為d0.5m，定值電阻為R2=3，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，取g=10m/s2，求：（1）金屬棒下滑的最大速度為多大？（2）當金屬棒下滑達到穩(wěn)定狀態(tài)時，整個電路消耗的電功

20、率P為多少？（3）當金屬棒穩(wěn)定下滑時，在水平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B23T，在下板的右端且非?？拷掳宓奈恢锰幱幸毁|(zhì)量為m23×104kg、所帶電荷量為q-1×104C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點。要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應滿足什么條件？          22、如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角=37º，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在

21、平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量mab放在金屬導軌上，導體棒靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0，金屬導軌的其它電阻不計，g取10m/s2。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，試求： （1）通過導體棒的電流；（2）導體棒受到的安培力大小、方向；（3）導體棒受到的摩擦力的大小。23、連接體問題在物理中很重要，下面分析一個情景：如右圖所示，兩根金屬桿AB和CD的長度均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為3m和m（質(zhì)量均勻分布），用兩根等長的、質(zhì)量和電阻均不計的、不可伸長的柔軟導

22、線將它們連成閉合回路，懸跨在絕緣的、光滑的水平圓棒兩側(cè)，AB和CD處于水平。在金屬桿AB的下方有高度為H的水平勻強磁場，磁感強度的大小為B，方向與回路平面垂直，此時CD處于磁場中?，F(xiàn)從靜止開始釋放金屬桿AB，經(jīng)過一段時間（AB、CD始終水平），在AB即將進入磁場的上邊界時，其加速度為零，此時金屬桿CD還處于磁場中，在此過程中金屬桿AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q. 重力加速度為g，試求：（1）金屬桿AB即將進入磁場上邊界時的速度v1.（2）在此過程中金屬桿CD移動的距離h和通過導線截面的電量q.（3）設(shè)金屬桿AB在磁場中運動的速度為v2，通過計算說明v2大小的可能范圍.參考答案一、選擇題1、【答案】B2

23、、【答案解析】AC 3、AC4、答案：AD 5、BC 6、答案：AB 7、答案：AC8、ABD9、【解析】（1） 在乙尚未進入磁場中的過程中，甲、乙的加速度相同，設(shè)乙剛進入磁場時的速度vv2=2axv=乙剛進入磁場時，對乙根據(jù)平衡條件得（2）設(shè)乙從釋放到剛進入磁場過程中做勻加速直線運動所需要的時間為tll=設(shè)乙從進入磁場過程至剛離開磁場的過程中做勻速直線運動所需要的時間為t2l=vt2設(shè)乙離開磁場時，甲的速度vv=（gsin）（tl+t2）=設(shè)甲從開始釋放至乙離開磁場的過程中的位移為x根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：10、 (1)   (2)   (

24、3)11、（1）cd棒勻速運動時速度最大，設(shè)為vm，棒中感應電動勢為E，電流為I，感應電動勢：E=BLvm，電流：I=，（2分）由平衡條件得：mgsin=BIL，代入數(shù)據(jù)解得：vm=1m/s；（2分）（2）設(shè)cd從開始運動到達最大速度的過程中經(jīng)過的時間為t，通過的距離為x，cd棒中平均感應電動勢為E1，平均電流為I1，通過cd棒橫截面的電荷量為q，由能量守恒定律得：mgxsin=mvm2+2Q，（2分）電動勢：E1=，電流：I1=，電荷量：q=I1t，（2分）代入數(shù)據(jù)解得：q=1C；（1分）（3）設(shè)cd棒開始運動時穿過回路的磁通量為0，cd棒在傾斜軌道上下滑的過程中，設(shè)加速度大小為a，經(jīng)過時間

25、t通過的距離為x1，穿過回路的磁通量為，cd棒在傾斜軌道上下滑時間為t0，則：0=B0L，（1分）加速度：a=gsin，位移：x1=1/2(at2)（2分）=BL（x1），=1/2(at02)（2分）解得：t0=s，為使cd棒中無感應電流，必須有：0=，（2分）解得：B= （ts）；（2分） 12、解答：解：（1）導體棒在粗糙軌道上受力平衡：由 mgsin =mgcos +BIL                   

26、     由BLv=I（R+r）   代入數(shù)據(jù)得：v=2m/s                               （2）進入粗糙導軌前，導體棒中的平均電動勢為： =導體棒中的平均電流為： =所以，通過導體棒的電量為：q=t=

27、60;         （3）由能量守恒定律得：2mgdsin =Q電+mgdcos +mv2得回路中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q電                   所以，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=Q電         13、解：(1)由右手定則判斷  

28、 （2分）(2) 當金屬棒勻速下落時，由共點力平衡條件得mgBIL                      （2分）金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢EBLvt        （1分）則電路中的電流I            

29、60; （1分）由圖象可得vt=7 m/s                    （1分）代入數(shù)據(jù)解得B0.1 T                 （1分）(3)在01.5 s，以金屬棒ab為研究對象，根據(jù)動能定理得mghW安mv0 

30、60;                （2分）W安0.455 J                          （1分）對閉合回路由閉合電路歐姆定律得E電I(Rr)   

31、60;                     （1分）則電阻R兩端的電壓UR為URE電                         （1分）電阻R上產(chǎn)生的熱量QRW安0.26

32、 J  （1分）14、解：(1)棒cd受到的安培力為：Fcd=BIL  棒cd在共點力作用下平衡，則：Fcd=mgsin30°          由式，代入數(shù)據(jù)解得：I=1 A                       根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由

33、d至c               (2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等，即：Fab=Fcd                            對棒ab，由共點力平衡知：F=mgsi

34、n30°+BIL           代入數(shù)據(jù)解得：F=0.2 N                            (3)設(shè)在時間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1 J熱量，由焦耳定律知：Q=I2Rt  

35、     設(shè)棒ab勻速運動的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應電動勢為：E=BLv         由閉合電路歐姆定律知：                       由運動學公式知在時間t內(nèi)，棒ab沿導軌的位移為：x=vt   

36、0;        力F做的功為：W=Fx                         綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得：W=0.4 J   15、解析：(1)金屬棒在0.30.6 s內(nèi)通過的電量是q1I1t1金屬棒在00.3 s內(nèi)通過的電量q2由題知q1q2，代入解得x

37、20.3 m.(2)金屬棒在00.6 s內(nèi)通過的總位移為xx1x2vt1x2，代入解得x0.75 m根據(jù)能量守恒定律MgxmgxsinQ(Mm)v2代入解得Q2.85 J由于金屬棒與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律QI2Rt，得到它們產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量QrQ1.9 J.答案：(1)0.3 m(2)1.9 J 16、解：（1）（6分）電阻R中的感應電流方向為Q-R-F對金屬棒：受力分析如圖      （2分）式中：（2分）所以：      （2分）（2)

38、（6分）金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應電流即磁通量不變（2分）即：式中：又：（2分）則磁感應強度B怎樣隨時間t變化為  （2分） 17、解析：(1)以金屬桿為研究對象，由vatEBlvIFIBlma解得：Fmaat由圖線上取兩點坐標(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程，解得：a1 m/s2；m0.1 kg(2)從靜止開始運動的t時間內(nèi)桿的位移為：xat2穿過回路的磁通量的變化：BSBlx所以通過電阻R的電量為：qtt答案：(1)0.1 kg1 m/s2(2) 18、解析：(1)由楞次定律和左手定則可判定：磁場方向垂直導軌面向上或垂直導軌向下因B均勻增大，由法拉第電磁感應定律可

39、知感應電動勢為定值，故產(chǎn)生的感應電流恒定(2)當t2 s時，對導體棒由平衡條件得：mgsin B2IL1由閉合電路歐姆定律得：I由法拉第電磁感應定律得：EL1L2L1L2聯(lián)立式解得B21 T.(3)當t3 s時，對棒由平衡條件得：B3IL1mgsin Ffmax由題圖乙及第(2)問可得t3 s時，B31.5 T.聯(lián)立解得Ffmax0.5 N.(4)由焦耳定律得：QRI2Rt代入數(shù)據(jù)解得：Q4.5 J.答案：(1)見解析(2)1 T(3)0.5 N(4)4.5 J19、（1）粒子穿越第一區(qū)域的時間t1 = L/v0 ，對照圖乙，正好是在沿正方向的勻強電場中做類平拋運動，設(shè)側(cè)移量為y1 ；在第二區(qū)域的電場中做逆向平拋運動，由對稱性，沿y方向的側(cè)移量相等到達x = 4L 邊界時的縱坐標y4 =4y1 ，由