考點(diǎn)30電磁感應(yīng)的應(yīng)用-備戰(zhàn)2019年浙江新高考物理考點(diǎn)一遍過(guò)含解析

量考點(diǎn)衫電磁感應(yīng)的應(yīng)用

考點(diǎn)解篌不考試要求

?知識(shí)內(nèi)容必考加試

專(zhuān)題

楞次定律-C

電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律-d

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況-b

一、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題

1.電磁感應(yīng)與閉合電路知識(shí)的關(guān)系:

閉合電路電磁感應(yīng)

E=Blv

R+r

A6

f'=-5—E聯(lián)系1:電動(dòng)勢(shì)￡~

R+r]

E=Dl：a＞

P=IU聯(lián)系2：功和能T

Q=,訶nA中

q=----

q=Cl'H

2.電磁感應(yīng)電路的等效關(guān)系：

(1)切割磁感線的導(dǎo)體部分＜=＞閉合回路的電源；

(2)切割磁感線的導(dǎo)體部分的電阻＜=＞電源內(nèi)阻；

(3)其余部分電阻＜=＞外電路；

3.感應(yīng)電荷量的求解

由電流的定義式，可得平均電流7=幺

Ar

由閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律有/=-=?—

RRAt

A＜Z＞

聯(lián)立可得夕=〃下，感應(yīng)電荷量q僅由線圈匝數(shù)〃、磁通量變化量A⑦和電路總電阻R決定。

二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

1.解題方法：

(1)選擇研究對(duì)象，即哪一根導(dǎo)體棒或幾根導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)；

(2)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；

(3)求回路中的電流大小;

?r直考向?qū)W

3一向一電磁感座導(dǎo)電當(dāng)

A典例引砥

如圖所示，金屬三角形導(dǎo)軌E。尸上放有一根金屬棒“4拉動(dòng)使它以速度v在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速

平動(dòng)，若導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，它們的電阻率相同，則在外運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大

B.感應(yīng)電流逐漸增大

C.感應(yīng)電流保持不變

D.金屬棒受到安培力逐漸增大

【參考答案】ACD

【詳細(xì)解析】設(shè)導(dǎo)軌夾角為仇由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=BZ,v=Bvttan夕vocf,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸

增大，A正確；設(shè)單位長(zhǎng)度導(dǎo)體的電阻為股),故及=凡(17+」‘+vTtanP=l+'n8+c°s8j?0vr,由

cos0cos6

E5vsin0

歐姆定律有r/=二=;~7；~—-----,感應(yīng)電流不變，B錯(cuò)誤，C正確；安培力乙=3/vTtan6xr,

R&(l+sin8+cosJ)

安培力逐漸增大，D正確。

【名師點(diǎn)睛】分析電磁感應(yīng)問(wèn)題中某物理量的變化情況，應(yīng)根據(jù)定律公式等寫(xiě)出物理量的表達(dá)式，由表

達(dá)式來(lái)進(jìn)行判斷。

《一向三電磁感用易像黃

條典例引覆

如圖所示，固定的豎直光滑U形金屬導(dǎo)軌，間距為3上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂

直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為,〃、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為人的固定輕彈簧

相連放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，其伸長(zhǎng)量為=罕，此時(shí)導(dǎo)體棒

K

具有豎直向上的初速度VOo在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列

說(shuō)法正確的是

A.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小為婦￡%

R

B.初始時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度大小為2g+士工

m（R+r）

C.導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)

D.導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為竺L+也直

2k

【參考答案】BC

【詳細(xì)解析】初始時(shí)刻導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv0,感應(yīng)電流R+r,安培力

產(chǎn)=3〃=生生a=2g+

R+r.A錯(cuò)誤；初始時(shí)刻，由牛頓第二定律有小斫,咫+心j+F，解得“（火+'），B

正確；當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時(shí)，安培力為零，棒受到重力和彈簧的彈力而平衡，彈力的方向向上，彈簧處于壓縮

mg

X2~

狀態(tài)，C正確；導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)，彈簧被壓縮*左，故棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止，彈簧的彈性

/、八八冽*2w:g:

—~+mg（再+工）=QQ=----+-------

勢(shì)能不變，由能量守恒有2'解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量~2k,則/?上產(chǎn)

生的熱量要小于。，D錯(cuò)誤。

變武?展

1.（2018?山東省壽光市第一中學(xué)高二12月月考）如圖所示，閉合導(dǎo)體框岫”從高處自由下落，進(jìn)入勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，從be邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ad邊即將進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間里，下列表示線圈運(yùn)動(dòng)情況的速度一時(shí)間

圖象可能的有

【答案】ACD

【解析】在加邊剛過(guò)人磁場(chǎng)時(shí)，若?力恰好等?于￡揖力.則物體受力平衡,做勻速互線運(yùn)動(dòng),故A正

瑜：在be邊剛進(jìn)入斑旃時(shí)，如叉：,￡■力大于士增力.加沱艮向下.戊㈤進(jìn)入城兩做加速運(yùn)動(dòng)，由于速度增

加會(huì)所得感應(yīng)電?流坦加，叫阻力招加.所以線:a的合力呆在戰(zhàn)小的.加速度也在戒小，這個(gè)過(guò)程是變加

速運(yùn)動(dòng),當(dāng)安括力增加到等于空力.線口就做勻注運(yùn)動(dòng).戰(zhàn)線反不可能做勻加速運(yùn)動(dòng).故B綣談：若加

剛造人磁跖時(shí)Xmg,mg-F=ma,線蟲(chóng)加注運(yùn)動(dòng).注支招大小JF坦大.則a戒小，即金■屬棒做加速炭城,

小的加速運(yùn)動(dòng).C正硝：若be剛送入城沔時(shí)F>mg.mg-F=ma.企屬棒■減速運(yùn)動(dòng).速度減小則F減小.

則a成小，即線團(tuán)做加速度減小的減注運(yùn)動(dòng).D正嘯.所以ACD正礴，B絡(luò)談.

2.如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MM尸。所在平面與水平面成。角，M、尸兩端接一電阻為R的定值電

阻，電阻為r的金屬棒"垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向

垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。/=0時(shí)對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力凡使金屬棒由靜止開(kāi)

始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)定值電阻R的電荷量q隨時(shí)間的平方戶變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于穿過(guò)

回路aAPMa的磁通量0、金屬棒的加速度〃、外力尸、通過(guò)電阻R的電流/隨時(shí)間，變化的圖象中正確

的是

【答案】C

【解析】由圖看出,q=kt2.t1]1=—=kf.即迪nR的鳥(niǎo)底電迎時(shí)間t域大.根據(jù);士拉第電,域感應(yīng)定

t

律得如.#過(guò)回;恪的域通產(chǎn)是非均勻變化的.0T應(yīng)是曲線.故A鋸誤：設(shè)金屬棒長(zhǎng)為L(zhǎng),由乙圖求得.

_BLvBLa?,

q=It=-----1=-----廣=Ar3.k戈比例系業(yè)如沱展不變.數(shù)B緇M:由4?頓運(yùn)動(dòng)定將如F~F-mgs\nd-ma.

R+rR+r

=——+?M?sin3+ma.v的時(shí)間均勻展大.其他至佚持不變，故F的時(shí)間均勻增大.放C正礴:

R+r

BLvBLa

通過(guò)導(dǎo)體棒的電流T/=-----=-----r./-t3泉為過(guò)原點(diǎn)支線.數(shù)D錯(cuò)誤：故池&

R+rR+r

【名師點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問(wèn)題一定弄清楚兩坐標(biāo)軸的含義，尤其注意斜率、截距的含義，對(duì)于復(fù)雜的圖象

可以通過(guò)寫(xiě)出兩坐標(biāo)軸所代表物理量的函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析。

3考向五礴通量變化的囹彖

々典的引砥

（2018?安徽省六安市舒城中學(xué)高二下學(xué)期期中考試）如圖所示，在虛線MN的右側(cè)存在著垂直紙面向

里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為a的正三角形金屬線框平行紙面放置，t=0時(shí)刻，頂點(diǎn)恰好在磁場(chǎng)的左邊界上，一

邊平行磁場(chǎng)邊界MN,現(xiàn)令該金屬線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、電流/、所施加

的外力F、安培力做功的功率P隨時(shí)間t的變化關(guān)系的圖象中正確的是

【參考答案】B

［詳細(xì)解析】線框選入球場(chǎng)時(shí)，有效切割長(zhǎng)度為用大.由￡=8H%，產(chǎn)當(dāng).的感應(yīng)也動(dòng)勢(shì)均勻增大，E-t

圖拿應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的全線.故A是謖。由/=三制.E為二）史大.月不變?則/均勻增大./T國(guó)拿是過(guò)原點(diǎn)的女

R

線.故正礴。由「卜令條件如.與安■坦力大小刊等.HFBIL=—.均，）度大,刈圖象應(yīng)

BF=FA=RL

是曲線，故C是試.穿精力做功的功電P=Fy.QJ如P-t困儀應(yīng)是曲線.數(shù).D結(jié)狀.故邊B。

【名師點(diǎn)睛】先根據(jù)E=BLv分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化；再由歐姆定律分析感應(yīng)電流的變化，由平衡條件和

安培力公式F=BIL分析外力F的變化；由功能關(guān)系分析P的變化。

《變式拓展

1.如圖所示，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用“、女分別表示線框成邊和M

邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過(guò)程形狀不變，帥邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界線00'平行，線框平面與

磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)。。'下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象不可能反映線框下落過(guò)

程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律

:□

疊S―n一――S型

我說(shuō)貂超強(qiáng)

府

嵐溪潞贊恭

矗髓◎殿

【答案】A

【解析】由卷禽可加，線框先做向由落體運(yùn)動(dòng).式終紈勻加注1戊運(yùn)動(dòng).若ab或剛進(jìn)入城場(chǎng)時(shí).速度

校小，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流般小，線。所受尖片力小于重力.則準(zhǔn)目送人域場(chǎng)的過(guò)程做加速宸逐漸戒

小的加皂運(yùn)動(dòng).圖象C有可能：若線*?.三八城西時(shí)的注良狀大.線椎內(nèi)產(chǎn)號(hào).的感應(yīng)電流技大，線施所哽

姿并力大于重力.則線樞選人破埼時(shí)做加注度連聲減小的戒注運(yùn)動(dòng).圖象B有可能：若線框進(jìn)人磁埼時(shí)

的注炭合適.線樞所受妥增力等于業(yè)力.財(cái)線仃，）士注入鼓場(chǎng).姐家D有可能.：由分析可如選A。

【名師點(diǎn)睛】本題考查電磁感應(yīng)、牛頓定律及v-t圖象。關(guān)鍵是分析線圈的受力情況，然后根據(jù)牛頓第

二定律進(jìn)行判斷；此題意在考查考生對(duì)電磁感應(yīng)規(guī)律的理解和認(rèn)識(shí)。

2.（2018?遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)、大連八中、大連二十四中、鞍山一中、東北育才學(xué)校高三上學(xué)期期末考試）如

圖所示，圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為2L,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abed是位于

紙面內(nèi)的梯形閉合線圈，ad與be間的距離為2L且均與ab相互垂直，ad邊長(zhǎng)為2L,be邊長(zhǎng)為3L,t=0

時(shí)刻，c點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合?，F(xiàn)使線圈以恒定的速度向"右運(yùn)動(dòng)，若bfcfd玲。方向的感應(yīng)電流

為正，則在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流/及ab間電勢(shì)差U隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能是

【答案】BD

【解析】①t在0~4時(shí)河內(nèi)，cd邊遣入城場(chǎng)切割城感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由謬次定存判斷得如感應(yīng)電流

沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，根?jù)感應(yīng)電動(dòng)等大小公式E=8LV.可如切割長(zhǎng)度均勻居大,所以感應(yīng)電動(dòng)等均“增

大.則感應(yīng)電.流均勻用大：而1%,=含出/迨著E的變化而變化.即均勻增大：②t在，苓時(shí)間內(nèi),磁

逋j?不斷增大.由楞次定律判斯得如感應(yīng)電,流潦逆時(shí)針?lè)较?為正.線柜有試的切割長(zhǎng)應(yīng)不變.根據(jù)感

應(yīng)讓動(dòng)勢(shì)大小公式：E=8M所以感應(yīng)電流不變?電壓%也不變：③t好味時(shí)間內(nèi),磁通產(chǎn)不斷增大，

由房次定律判所律如感應(yīng)電?流沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?線生為”的切割長(zhǎng)反均勻減小，根據(jù)感應(yīng)電.動(dòng)勢(shì)大小

均勻減小，所以感應(yīng)電流均勻減小，叱壓人也為勻減?。骸蛟谥?半時(shí)河內(nèi)，度通手不斷或小，由濟(jì)

次定律判所符如感應(yīng)電.流沿頓時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，線/有聶的切割長(zhǎng)反不變，根據(jù)感應(yīng)立勁等大小公式

E=BLV.感應(yīng)電,勁勢(shì)不變.所以感應(yīng)電,流不變，而U'ab=翥YRad+Rcd+Rx）粒定不變但變大，故BD

正確,AC錯(cuò)謖。故選BD。

【名師點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問(wèn)題可以通過(guò)排除法判斷，本題關(guān)鍵要理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=8/v中，/是有效切

割長(zhǎng)度，并掌握右手定則或楞次定律。

土三珠田精送凄

名老宜闖關(guān)

1.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為，小電阻也

為R的金屬棒水平懸掛在上端固定的豎直輕彈簧下端，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)

強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則

A.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)槿艘弧?/p>

B.最終彈簧對(duì)金屬棒的彈力與金屬棒的重力平衡

D2j2

c.金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為金上

2R

D.金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒兩端的電勢(shì)差為8小

2.（2018?遼寧省阜新縣第二高級(jí)中學(xué)高二上學(xué)期第一次月考）如圖所示，虛線上方空間有垂直線框平面的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸。以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆

時(shí)針為正，那么在下列選項(xiàng)圖中能正確描述線框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流隨

時(shí)間變化情況的是

3.（2018?廣東省廣州荔灣區(qū)廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上學(xué)期摸底考試）如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小均為B,方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，。。'為其對(duì)稱軸，一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形

閉合回路abed,回路在紙面內(nèi)以恒定速度外向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于。?！畬?duì)稱的位置時(shí)

M0P

xx

XXX

*X*>uX

XXX

???''?XXX

NO'Q

A.穿過(guò)回路的磁通量為零

B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BL%

C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/p>

D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同

4.三角形導(dǎo)線框a歷放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間變化的圖象如圖

所示。G0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，則在0~4s時(shí)間內(nèi)，線框的斷邊所受安培力隨時(shí)間變化的

圖象如圖所示（力的方向規(guī)定向右為正）

hurv

5.如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為/<）、下弧長(zhǎng)為治的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸

掛于。點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方L處存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2川下弧長(zhǎng)為2%，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d

o遠(yuǎn)小于3先將線框拉開(kāi)到圖示位置，由靜止釋放線框，進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正

確的是

A.金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍fbTCfdfa

B.金屬線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍―d—r—>6—

C.金屬線框de邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小相等

D.金屬線框最終將在有界磁場(chǎng)中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

6.（2018?寧夏育才中學(xué)高三上學(xué)期月考）如圖所示，虛線EF左側(cè)區(qū)域I內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,右側(cè)區(qū)域H內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為28,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、

粗細(xì)均勻的正方形金屬線框在區(qū)域I,線框平面與磁場(chǎng)垂直，cd邊與虛線EF平行，線框的電阻為凡現(xiàn)

使線框由圖示位置以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則在線框通過(guò)EF過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是

0072

通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量為空

線框外邊的電流大小為不

線框受到的安培力的大小為9R經(jīng)2L，2V

qn2r3

線框中產(chǎn)生的焦耳熱為絲絲

7.（2018?河北省張家口市第一中學(xué)高三上學(xué)期同步練習(xí)）如圖甲所示，位于豎直面內(nèi)的兩金屬導(dǎo)軌平行且

處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。導(dǎo)軌的一端與一電阻R相連，具有一定質(zhì)量的金屬桿ab

放在導(dǎo)軌上且接觸良好并與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上有支撐水平金屬桿的套環(huán)，使金屬桿始終保持靜止。當(dāng)磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按如圖乙所示變化時(shí)（規(guī)定垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎?，若?guī)定套環(huán)對(duì)

金屬桿的支持力向上為正，則如圖所示反映金屬桿所受的支持力F隨時(shí)間t變化和電阻R的發(fā)熱功率P

隨時(shí)間t變化的圖線可能正確的是

"511>I<2<1

A."依B.”依

0.51.01.52.00.51.01.52.0

才T

0.51.01.52.0〃*0.51.01.52.0i卜

8.在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場(chǎng)，將一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場(chǎng)中，規(guī)定線圈中感

應(yīng)電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎?。?dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間f的變化規(guī)律如圖乙所示時(shí)，下圖中

能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖線是

乙

甲

9.（2018?河北省張家口市第一中學(xué)高三上學(xué)期同步練習(xí)）如圖甲所示，電阻R=1。、半徑.=0.2m的單

匝圓形導(dǎo)線框P內(nèi)有一個(gè)與P共面的圓形磁場(chǎng)區(qū)域Q,P、Q的圓心相同，Q的半徑「2=0.1m?t=0時(shí)刻,

Q內(nèi)存在著垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较?/p>

為電流的正方向，則線框P中感應(yīng)電流/隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象應(yīng)該是圖中的

10.如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距/的足夠長(zhǎng)粗糙平行金屬導(dǎo)軌"與"，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌

的〃、c端相連。金屬滑桿垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，且與導(dǎo)軌始終接觸良好。整個(gè)裝置放于

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為跳滑桿與導(dǎo)軌電阻不計(jì)，滑桿中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)

的輕繩，繩繞過(guò)固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)量為，〃的物塊相連，繩處于水平拉直狀態(tài)。現(xiàn)若

從靜止開(kāi)始釋放物塊，用/表示穩(wěn)定后回路中的感應(yīng)電流，g表示重力加速度，滑桿在運(yùn)動(dòng)中所受的摩

擦阻力恒為力則在物塊下落過(guò)程中

'物體的最終速度為"F

I2R

B.物體的最終速度為

mg—"

f)R

C.物體重力的最大功率為

mg(mg-f)R

D.物體重力的最大功率可能大于

11.（2018?陜西省西安中學(xué)高三第九次模擬考試）如圖所示，某空間中存在一個(gè)有豎直邊界的水平方向磁

感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，現(xiàn)將一個(gè)等腰梯形閉合導(dǎo)線圈abed,從圖示位置（ab邊處于磁場(chǎng)區(qū)域

的左邊界）垂直于磁場(chǎng)方向水平從磁場(chǎng)左側(cè)以速度v勻速拉過(guò)這個(gè)區(qū)域，其中ab=L,cd=3L,梯形高為

LBL笫

2L,線框abed的總電阻為R。下圖中“=_,=1=，則能正確反映該過(guò)程線圈中感應(yīng)電流j隨時(shí)間t

vR

變化的是（規(guī)定adeba的方向?yàn)殡娏髡较颍?/p>

12.（2018?河北省張家口市第一中學(xué)高三上學(xué)期同步練習(xí)）在圖示的“日''字形導(dǎo)線框中，ae和妙的電阻不

計(jì)，"、M、牙電阻相等，以一定速度v勻速進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中，在加進(jìn)入后與cd進(jìn)入后相比

XX

B

XX

XX

A.必中電流相等

B.〃中電流相等

C.外間電壓相等

D.導(dǎo)線框消耗的總電功率相等

13.如圖所示，為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場(chǎng)

寬度均為3在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長(zhǎng)為乙的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R,且線框平面與

磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)用外力尸使線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿

逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量。為正值，外力F向右為正。則以下

反映線框中的磁通量。、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡外力尸和電功率P隨時(shí)間變化規(guī)律圖象錯(cuò)誤的是

XX

//

I*XX

(?XXXX

XXXX

XXXX

口XXXX

IXXXX

??XXXX

14.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)軌平面向里，極板間距為d的平行板電容器與總阻值

為2R。的滑動(dòng)變阻器通過(guò)平行導(dǎo)軌連接，電阻為Ro的導(dǎo)體棒可在外力作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻

速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于“、6的中間位置且導(dǎo)體棒MN的速度為功時(shí)，位于電容器

中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻，各接觸處接觸良好，重

力加速度為g，則下列判斷正確的是

A.油滴帶正電

B.若將上極板上移”，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度斫g/2

C.若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?9油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=g

D.保持導(dǎo)體棒速度w不變，將滑動(dòng)觸頭置于。端，同時(shí)上極板上移d/3,油滴仍靜止

15.用一根橫截面積為S、電阻率為〃的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為，?的圓環(huán)，必為圓環(huán)的一條直徑。如圖所

示，在時(shí)的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變

化率竺=&(&<0)。則

A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B,圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)

krS

C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為k

2P

1,

D.圖中a、。兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為｛/“〃=|力行2|

16.如圖所示，電阻不計(jì)的豎直光滑金屬軌道PMNQ,其部分是半徑為r的1/4圓弧，N。部分水平

且足夠長(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于PMN。平面向里。一長(zhǎng)為近八質(zhì)量為〃八電阻為

R且粗細(xì)均勻的金屬桿，從圖示位置由靜止釋放。若重力加速度為g,桿與軌道始終接觸良好，則

A.桿下滑過(guò)程機(jī)械能守恒

B.桿最終不可能沿NQ勻速運(yùn)動(dòng)

C.桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過(guò)程中，產(chǎn)生的電能等于也

2

D.桿從釋放到桿全部滑至水平軌道過(guò)程中，通過(guò)桿的電荷量等于（仁2）./

4H

17.（2018?湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)高三上學(xué)期第五次調(diào)研考試）如圖所示，金屬導(dǎo)軌M、N平行，相距為

L,光滑金屬棒。和力垂直于導(dǎo)軌且緊靠著放置，它們的質(zhì)量均為〃?，在兩導(dǎo)軌之間的電阻均為凡整

個(gè)裝置位于水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，長(zhǎng)度足夠

長(zhǎng)。零時(shí)刻對(duì)。施加一平行于導(dǎo)軌的恒力兒在f時(shí)刻電路中電流恰好達(dá)到穩(wěn)定。則

B

N

A.f時(shí)刻兩金屬棒的速度相同

FR

B.f時(shí)刻〃、匕兩棒速度差為

B2L2

C.在f時(shí)刻撤去力尸后，導(dǎo)軌之間的電勢(shì)差Uw會(huì)變小

D.在，時(shí)刻撤去力F后，導(dǎo)軌之間的電勢(shì)差UMN恒定不變

18.如圖所示，在光滑的水平地面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P。為

兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)半徑為。、質(zhì)量為〃八電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場(chǎng)方向，以

P

速度丫從如圖所示位置向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到直徑剛好與邊界線PQ重合時(shí)，圓環(huán)的速度為,，下列

說(shuō)法中正確的是

A.此時(shí)圓環(huán)中的電功率為竺m

R

B.此時(shí)圓環(huán)的加速度為竺工2

mR

c.此過(guò)程中通過(guò)圓環(huán)某一橫截面的電荷量為些;

R

D.此過(guò)程中回路產(chǎn)生的電能為0.75〃/

19.（2018?安徽省黃山市普通高中高三11月“八校聯(lián)考”）如圖所示，兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌，平行

放置在傾角為0=30。的斜面上，導(dǎo)軌的右端接有電阻R,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為機(jī)、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良

好，金屬棒以一定的初速度均在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互

作用。下列說(shuō)法正確的是

A.導(dǎo)體棒返回時(shí)先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中通過(guò)R的電量g=w

C.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中克服安培力做的功卬=加4-mgL)

D.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=%?詔-m“)

20.如圖所示，足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌MMP。水平放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)向下垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌上端M與P間接有電容為C的電容器，金屬棒開(kāi)始靜止?，F(xiàn)對(duì)金屬

棒施加一水平向右、大小為尸的恒力作用，不計(jì)一切摩擦和電阻，則經(jīng)過(guò)時(shí)間［的過(guò)程中

XX

M

cXiXXXXX

B

XXXXx

P

X

A.金屬棒可能做變加速運(yùn)動(dòng)

B.金屬棒中的電流恒定

C.電容器所帶電荷量-

D.電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為.

2(加+B2C)

21.(2018?福建省三明市高二下學(xué)期期末考試)甲為質(zhì)量M=1kg的絕緣底板座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)川=0.1

的粗糙水平地面上，位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCQ為動(dòng)力源，其質(zhì)量,"=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻

1

為正。，與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)42=04,。。'為AD、BC的中線，在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)

的磁場(chǎng)，0。'8區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/隨時(shí)間r的變化情況如圖乙所示，CO恰在磁場(chǎng)邊緣以外；

OOB4區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/隨時(shí)間r的變化情況如圖丙所示，AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)，若絕緣板

足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，從片。時(shí)刻由靜止釋放金屬框，則金屬框

由靜止釋放瞬間(g=10m/s2)

A.金屬框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1V

B.金屬框受到的安培力大小16N

C.若金屬框固定在絕緣板上，金屬框的加速度為6m/s2

D.若金屬框不固定，金屬框的加速度為4m/s2,絕緣板的加速度為2m/s2

22.（2018?安徽省蕪湖一中高三上學(xué)期期末考試）如圖所示，水平放置的光滑金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌MM'和NN之間接

有電阻R,導(dǎo)軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反與軌道垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，方向如圖，設(shè)左、右區(qū)域磁

場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為劣和B2,虛線為兩區(qū)域的分界線。一根金屬棒就放在導(dǎo)軌上并與其正交，棒和導(dǎo)軌的

電阻均不計(jì)。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左面區(qū)域中恰好以速度為v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

A.若B2=B］時(shí)，棒進(jìn)入右面區(qū)域中后先做加速運(yùn)動(dòng)，最后以速度孑故勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.若B2=B］時(shí)，棒進(jìn)入右面區(qū)域中時(shí)仍以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)

V

C.若4=28］時(shí)，棒進(jìn)入右面區(qū)域后先做減速運(yùn)動(dòng)，最后以速度故勻速運(yùn)動(dòng)

D.若4=2%時(shí)，棒進(jìn)入右面區(qū)域后先做加速運(yùn)動(dòng)，最后以速度4M故勻速運(yùn)動(dòng)

23.如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MMPQ被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距/=0.6m,兩導(dǎo)軌

的左端用導(dǎo)線連接電阻危及理想電壓表V,電阻為42Q的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在A8處；右端用導(dǎo)

線連接電阻生，已知&=2O,R2=lQ,導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計(jì)。在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的磁

場(chǎng)，CE=0.2m,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。開(kāi)始時(shí)電壓表有示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)變?yōu)?/p>

零后，對(duì)金屬棒施加一水平向右的恒力F,使金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉?lái)的值，

金屬棒在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電壓表的示數(shù)始終保持不變。求：

（1）t=0.1s時(shí)電壓表的示數(shù)；

（2）恒力F的大小；

（3）從t=0時(shí)刻到金屬棒運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量。

24.如圖所示，兩金屬桿AB和CD長(zhǎng)均為L(zhǎng),電阻均為R,質(zhì)量分別為3m和根。用兩根質(zhì)量和電阻均可

忽略的不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平光滑的絕緣圓棒兩側(cè)。在金屬桿AB下

方有高度為，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦，方向與回路平面垂直，此時(shí)處于磁場(chǎng)中?，F(xiàn)從

靜止開(kāi)始釋放AB,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，AB即將進(jìn)入磁場(chǎng)的上邊界時(shí)，其加速度為零，此時(shí)C。尚未離開(kāi)磁

場(chǎng)，這一過(guò)程中AB上產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：

(1)AB即將進(jìn)入磁場(chǎng)的上邊界時(shí)，速度v,的大?。?/p>

(2)此過(guò)程中CD移動(dòng)的距離h和通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量分

25.如圖所示，傾角為30。的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌(足夠長(zhǎng))與光滑水平金屬導(dǎo)軌連接，軌道寬度均為L(zhǎng)=\

m,電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)I僅分布在水平導(dǎo)軌所在區(qū)域，方向水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度8尸1T；勻

強(qiáng)磁場(chǎng)H僅分布在傾斜導(dǎo)軌所在區(qū)域，方向垂直于傾斜導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度%=1T?，F(xiàn)將兩質(zhì)

量均為機(jī)=0.2kg、電阻均為R=0.5。的相同導(dǎo)體棒外和“，分別垂直放置在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,

并同時(shí)由靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2.

(1)求cd棒沿傾斜導(dǎo)軌下滑的最大速度大小。

(2)若從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至cd棒達(dá)到最大速度的過(guò)程中，，山棒產(chǎn)生的焦耳熱。=0.45J,求該過(guò)程中通過(guò)cd

棒橫截面的電荷量。

(3)若〃棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)距水平軌道的高度/?=10m,為使〃棒由靜止釋放后無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，可讓

磁場(chǎng)II的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，以釋放cd棒的時(shí)刻為U0,此時(shí)磁場(chǎng)n的磁感應(yīng)強(qiáng)度氏=1T,

試求cd棒在傾斜導(dǎo)軌上下滑的時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)II的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。

26.如圖所示，兩根相距心的平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌上分布著〃個(gè)寬度為"、間距為2d

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向上。在導(dǎo)軌左端連接一個(gè)阻值為R的電阻，導(dǎo)軌的左端距離第一個(gè)

磁場(chǎng)區(qū)域心的位置放有一根質(zhì)量為，小長(zhǎng)為4、阻值為r的金屬棒，導(dǎo)軌電阻及金屬棒與導(dǎo)軌間的接

觸電阻均不計(jì)。某時(shí)刻起，金屬棒在一水平向右的已知恒力尸作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，已知金屬

棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。

（1）若金屬棒能勻速通過(guò)每個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求其離開(kāi)第2個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度V2的大小。

（2）在滿足（1）的條件時(shí)，求第〃個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度8“的大小。

（3）現(xiàn)保持恒力F不變，使每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同，發(fā)現(xiàn)金屬棒通過(guò)每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)電路

中的電流變化規(guī)律相同，求金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到通過(guò)第n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過(guò)程中左端電阻R上

產(chǎn)生的焦耳熱Q。

27.（2018?江蘇卷）如圖所示，豎直放置的C形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、II的高和間距均為d,

磁感應(yīng)強(qiáng)度為反質(zhì)量為〃，的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)【和H時(shí)的速度相等.金屬桿在導(dǎo)軌

間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g.金屬桿

A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)加速度方向豎直向下

B.穿過(guò)磁場(chǎng)I的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C.穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為4加gd

2D2

D.釋放時(shí)距磁場(chǎng)I上邊界的高度h可能小于

28.（2018?新課標(biāo)全國(guó)II卷）如圖，在同一平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)

3

磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠?,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長(zhǎng)為寸的正方形金屬線框在

導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流/隨時(shí)間t變化的正確圖線可能是

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29.（2018?江蘇卷）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為。，間距為d.導(dǎo)軌

處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量為，"的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，

距底端的距離為s,導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流.金屬棒被松開(kāi)后，以加速度〃沿導(dǎo)軌勻

加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g.求下滑到底端的過(guò)程中，金屬棒

（1）末速度的大小V；

（2）通過(guò)的電流大小/；

（3）通過(guò)的電荷量Q。

30.（2017?北京卷）發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類(lèi)似性，源于它們機(jī)理上的類(lèi)似性。直流發(fā)電機(jī)和直流

電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

兩根光滑平行金屬軌道MMPQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng),電阻不計(jì)。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒而垂

直于-MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端

點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電

源，導(dǎo)體棒成通過(guò)滑輪勻速提升重物，電路中的電流為/。

（1）求在Af時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能。

（2）從微觀角度看，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方

便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。

a.請(qǐng)?jiān)趫D3（圖1的導(dǎo)體棒油）、圖4（圖2的導(dǎo)體棒中，分別畫(huà)出自由電荷所受洛倫茲

力的示意圖。

b.我們知道，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么，導(dǎo)體棒油中的自由電荷所受洛倫茲力是如何

在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢？請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例，通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明。

31.（2016?浙江卷）小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距/=0.50m,傾角

6=53。，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R=0.05C的電阻。在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d=0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面

向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=2.0T。質(zhì)量，“=4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通

過(guò)定滑輪與拉桿GH相連。CO棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s=024m。一位健身者用恒力尸

=80N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上