2021年高中物理新人教版選擇性必修第二冊(cè)第二單元電磁感應(yīng)達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷 卷一 解析版

2021年第二單元電磁感應(yīng)達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷此卷此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)考場(chǎng)號(hào)座位號(hào)物理（A）注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題(本題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．某同學(xué)想探測(cè)一下地球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)線圈，則下列推斷正確的是()A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來(lái)判斷磁場(chǎng)有無(wú)B．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如果電流表無(wú)示數(shù)，則判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如果電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng)D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某個(gè)平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)【答案】C【解析】電流表有示數(shù)時(shí)可判斷有磁場(chǎng)存在，沿某方向運(yùn)動(dòng)而無(wú)示數(shù)不能確定磁場(chǎng)是否存在，C正確。2．如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上，線圈M與電池、開(kāi)關(guān)S及滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，線圈N與電流表G連接。若電流從左側(cè)流入G表時(shí)，G表指針向左偏轉(zhuǎn)，則()A．S閉合的瞬間，G表指針將向左偏轉(zhuǎn)B．S閉合的瞬間，G表指針將向右偏轉(zhuǎn)C．S閉合穩(wěn)定后，G表指針將向左偏轉(zhuǎn)D．S閉合穩(wěn)定后，滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，G表指針將向右偏轉(zhuǎn)【答案】A【解析】當(dāng)閉合S的瞬間，導(dǎo)致電流增大，線圈M磁場(chǎng)增強(qiáng)，向右穿過(guò)線圈N的磁通量變大，根據(jù)右手螺旋定則可以知道，線圈M左端是S極，右端是N極，再根據(jù)楞次定律可得，感應(yīng)電流方向由左向右流入G表，則指針向左偏，故A正確，B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，線圈N中磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，因此電流表G指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后，當(dāng)P向右移動(dòng)，則接入電路的電阻值減小，電流增大，線圈M磁場(chǎng)增強(qiáng)，結(jié)合A項(xiàng)分析可知指針向左偏，故D錯(cuò)誤。3．如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方，有一條形磁鐵從靜止開(kāi)始下落，下落過(guò)程中始終保持豎直方向，起始高度為h，最后落在水平地面上。若不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法中正確的是()A．磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針?lè)较颍ǜ┮晥A環(huán)）B．磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，圓環(huán)受到它的作用力總是豎直向下的C．磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，它的機(jī)械能不變D．磁鐵落地時(shí)的速率一定等于eq\r(2gh)【答案】B【解析】當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視圓環(huán))，A錯(cuò)誤；據(jù)楞次定律的推論“來(lái)拒去留”，可判斷磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中受圓環(huán)對(duì)它的作用力始終豎直向上，而圓環(huán)受到磁鐵的作用力總是豎直向下的，B正確；磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；若磁鐵從高度h處做自由落體運(yùn)動(dòng)，其落地時(shí)的速度v＝eq\r(2gh)，但磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中要產(chǎn)生一部分電熱，根據(jù)能量守恒定律可知，其落地速度一定小于eq\r(2gh)，B錯(cuò)誤。4.用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑。如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直于圓環(huán)所在平面，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率eq\f(ΔB,Δt)＝k(k＜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)具有收縮的趨勢(shì)C．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(krS,2ρ)))D．圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為Uab＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)πkr2))【答案】D【解析】由題意可知磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可以判斷，圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A、B錯(cuò)誤；圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)πr2k))，圓環(huán)的電阻R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(2πρr,S)，所以圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小I＝eq\f(E,R)＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(krS,4ρ)))，故C錯(cuò)誤；圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab＝I×eq\f(1,2)R＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)πkr2))，故D正確。5．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，線圈L的電阻不計(jì)。以下判斷正確的是()A．閉合S穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB．閉合S穩(wěn)定后，電容器的a極板帶正電C．?dāng)嚅_(kāi)S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D．?dāng)嚅_(kāi)S的瞬間，電容器的a極板將帶負(fù)電【答案】C【解析】閉合S穩(wěn)定后，電容器被線圈L短路，兩端電壓為0，電容器不帶電。穩(wěn)定時(shí)流過(guò)L的電流方向是由右向左，斷開(kāi)S時(shí)，由楞次定律可知電容器的a極板將帶正電。6．無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日常生活中，如圖甲為電動(dòng)汽車無(wú)線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n、橫截面積為S，a、b兩端連接車載變流裝置，某段Δt時(shí)間內(nèi)線圈N產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于圓軸線向上穿過(guò)線圈M。下列說(shuō)法正確是()A．當(dāng)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時(shí)，能為電動(dòng)汽車充電B．當(dāng)線圈N接入恒定電流時(shí)，線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓C．當(dāng)線圈M中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加時(shí)，線圈M兩端產(chǎn)生電壓可能變大D．若這段Δt時(shí)間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加ΔB，則M中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為【答案】C【解析】當(dāng)送電線圈N接入恒定電流，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變化，受電線圈M中的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，故無(wú)法產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能為電動(dòng)汽車充電，故A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈N接入恒定電流時(shí)，受電線圈M中的磁通量不變，故M兩端不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈M兩端無(wú)電壓，故B錯(cuò)誤；穿過(guò)線圈M的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度增加的越來(lái)越快，則產(chǎn)生增大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈M兩端產(chǎn)生的電壓就可能變大，故C正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝，故D錯(cuò)誤。7．如圖甲所示，螺線管匝數(shù)n＝1000匝，橫截面積S＝10cm2，螺線管導(dǎo)線電阻r＝1Ω，電阻R＝9Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的B－t圖像如圖乙所示(以向右為正方向)，則()A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.6VB．感應(yīng)電流為0.06AC．電阻R兩端的電壓為0.54VD．0～1s內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)閺腃點(diǎn)通過(guò)R流向A點(diǎn)【答案】D【解析】由圖像可知eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)))＝6T/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔΦ,Δt)))＝neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔB,Δt)))S＝6V，故A錯(cuò)誤；感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R＋r)＝0.6A，故B錯(cuò)誤；電阻R兩端的電壓U＝IR＝5.4V，故C錯(cuò)誤；0～1s內(nèi)通過(guò)螺線管的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閺腃點(diǎn)通過(guò)R流向A點(diǎn)，故D正確。8．平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒用細(xì)線系住，細(xì)線拉直但沒(méi)有張力。開(kāi)始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如圖甲所示，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，不計(jì)ab、cd間電流的相互作用，則細(xì)線中的張力大小隨時(shí)間變化的情況為()【答案】D【解析】0到t0時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，感應(yīng)電流恒定，但因磁場(chǎng)均勻變?nèi)?，故兩?dǎo)體棒上的安培力均勻變小，根據(jù)左手定則和平衡知識(shí)知，細(xì)線上有拉力，大小等于每個(gè)棒受到的安培力，t0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為0時(shí)，安培力為0；t0時(shí)刻后，磁場(chǎng)反向變強(qiáng)，兩棒間距變小，線上無(wú)力，故只有D圖正確。9．如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化。下列說(shuō)法正確的是()A．應(yīng)電流可能減小B．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大C．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大D．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變【答案】AD【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通量的變化率來(lái)決定，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加或減小時(shí)，磁通量的變化率均可能增加、減小或者不變，所以線框中的感應(yīng)電流可能增加，可能減小，可能不變，A、D正確。10．關(guān)于渦流，下列說(shuō)法中正確是()A．真空冶煉爐是利用通電導(dǎo)線的發(fā)熱來(lái)熔化金屬的裝置B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流【答案】BCD【解析】真空冶煉路爐是用渦流來(lái)熔化金屬對(duì)其進(jìn)行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時(shí)被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化，故A錯(cuò)誤；電磁爐利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)含鐵質(zhì)鍋具放置爐面時(shí)，鐵磁性鍋體被磁化，鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部產(chǎn)生交變的渦流，恒定磁場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生渦流，故B正確；根據(jù)楞次定律，阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬板從磁場(chǎng)中穿過(guò)時(shí)，金屬板板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會(huì)對(duì)金屬板的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用，故C正確；變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊的鐵芯，以減小渦流，故D正確。11．如圖為法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖，銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸，圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，圓盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），下列說(shuō)法正確的是()A．穿過(guò)圓盤(pán)的磁通量不變化B．圓盤(pán)中心電勢(shì)比邊緣要高C．R上的熱功率與圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比D．產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與圓盤(pán)半徑成正比【答案】AB【解析】實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，穿過(guò)圈盤(pán)的磁通量不變，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可等效看成無(wú)數(shù)軸向?qū)w切割磁感線產(chǎn)生的，A正確；從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知圓盤(pán)中心電勢(shì)比邊緣要高，感應(yīng)電流方向是從邊緣流向圓心，B正確；設(shè)圓盤(pán)半徑為l，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E＝eq\f(1,2)Bl2ω，故產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與圓盤(pán)半徑的平方成正比，R上的熱功率P＝I2R＝，可知R上的熱功率與圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的平方成正比，C、D錯(cuò)誤。12．如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示ab位置分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，則在這兩次過(guò)程中()A．回路電流I1∶I2＝1∶2B．產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2＝1∶2C．通過(guò)任一截面的電荷量q1∶q2＝1∶2D．外力的功率P1∶P2＝1∶2【答案】AB【解析】感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv，感應(yīng)電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BLv,R)，大小與速度成正比，產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝eq\f(B2L2v2,R)·eq\f(L′,v)＝eq\f(B2L2L′,R)v，B、L、L′、R是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動(dòng)速度比；通過(guò)任一截面的電荷量q＝It＝eq\f(BLv,R)·eq\f(L′,v)＝eq\f(BLL′,R)，與速度無(wú)關(guān)，所以這兩個(gè)過(guò)程中，通過(guò)任一截面的電荷量之比應(yīng)為1∶1；金屬棒運(yùn)動(dòng)中受磁場(chǎng)力的作用，為使棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力大小要與磁場(chǎng)力相等，則外力的功率P＝Fv＝BIL·v＝eq\f(B2L2v2,R)，其中B、L、R大小相等，外力的功率與速度的平方成正比，所以外力的功率之比應(yīng)為1∶4。二、非選擇題(本題共6小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13．(4分)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開(kāi)始繞至b端：當(dāng)電流從電流計(jì)G的左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。(1)將磁鐵的N極向下從線圈上方豎直插入線圈L時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)開(kāi)_______(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離線圈L時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向?yàn)開(kāi)_______(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。【答案】(1)順時(shí)針(2)逆時(shí)針【解析】(1)由題可知在線圈L內(nèi)電流從b流向a，而根據(jù)楞次定律(增反減同)知，線圈L中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反(向上)，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?俯視線圈)，因此線圈繞向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?俯視線圈)。(2)由題意可知在線圈L內(nèi)電流從a流向b，而根據(jù)楞次定律(增反減同)知，線圈L中產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同(向上)，再根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流方向與(1)問(wèn)相同，而電流的流向與(1)問(wèn)相反，因此線圈繞向一定與(1)問(wèn)相反，為逆時(shí)針?lè)较?俯視線圈)。14．(6分)“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整；(2)如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)一下，那么合上開(kāi)關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：①將線圈A迅速插入線圈B時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將____________。②線圈A插入線圈B后，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針____________?！敬鸢浮?1)見(jiàn)解析圖(2)①向右偏轉(zhuǎn)一下②向左偏轉(zhuǎn)一下【解析】(1)如圖所示。(2)根據(jù)楞次定律及靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過(guò)它的電流方向的關(guān)系來(lái)判定，則①向右偏轉(zhuǎn)一下；②向左偏轉(zhuǎn)一下。13．(8分)將一根阻值R＝0.8Ω的導(dǎo)線彎成一個(gè)n＝10匝圓形線圈，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，如圖甲所示，此時(shí)線圈的面積S＝0.4m2，現(xiàn)同時(shí)向兩側(cè)拉動(dòng)線圈，使線圈的面積在Δt＝0.5s時(shí)間內(nèi)減小為原來(lái)的一半，如圖乙所示。在上述變化過(guò)程中，求：(1)線圈中感應(yīng)電流的方向及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E；(2)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q?！窘馕觥?1)由楞次定律可知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(俯視觀察)由法拉弟電磁感應(yīng)電流可得E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝0.8V。(2)由閉合電路歐姆定律可得回路中平均電流I＝eq\f(E,R)＝1A通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q＝It＝0.5C。14．(8分)如圖所示，在水平面內(nèi)固定著兩根平行且足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L＝2m，在虛線ab右側(cè)存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，在導(dǎo)軌左端連接一個(gè)額定電壓為3V的小燈泡(小燈泡電阻不變)。一根電阻為1.5Ω、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的金屬棒在外力F的作用下以3m/s的速度進(jìn)入磁場(chǎng)并勻速運(yùn)動(dòng)，小燈泡隨即保持正常發(fā)光，金屬棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，不計(jì)空氣阻力。求：(1)小燈泡的額定功率P；(2)外力F的大小?！窘馕觥?1)導(dǎo)體棒勻速切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv＝6V因燈泡和導(dǎo)體棒串聯(lián)，而燈泡正常發(fā)光有3V的路端電壓，導(dǎo)體棒的內(nèi)阻r＝1.5Ω，通過(guò)的電流為則燈泡的額定功率P＝UI＝6W。(2)因?qū)w棒勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，有：F＝FA＝BIL聯(lián)立可得：F＝4N。15．(12分)如圖所示，有一夾角為θ的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab，從頂角c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。求：(