（2021新人教版）高中物理选择性必修第二册期末综合练习（七）.docx

1、期末综合练习（七）期末综合练习（七）20202021 学年高二下学期物理人教版学年高二下学期物理人教版 （2019）选择性必修二）选择性必修二 一、单选题一、单选题 1如图所示的电路中，a、b 是两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈（直流电阻不计） ， E 为电源，S 为开关。下列说法中正确的是 A闭合开关，a、b 同时亮 B闭合开关，a 先亮，b 后亮 C断开开关，a、b 过一会儿同时熄灭 D断开开关，b 先熄灭，a 闪亮后熄灭 2如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。为方便研究，现将问题做如 下简化：设受电线圈的匝数为 n，面积为 S，若在 t1到 t2时间内，磁场垂直于受电线圈

2、平面向上穿过线圈，其磁感应强度由 B1均匀增加到 B2。下列说法正确的是（） Ac 点的电势高于 d 点的电势 B受电线圈中感应电流方向由 d 到 c Cc、d 之间的电压为 21 21 ()n BB S tt D若想增加 c、d 之间的电势差，可以仅均匀增加送电线圈中的电流 3如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁 感线竖直向下垂直穿过铜盘，在 a、b 两处用电刷将导线分别与铜盘的边缘和转轴良好 接触，逆时针匀速转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流，让小灯泡发光。则（） A回路中电流从 b 导线流进小灯泡 B回路中有大小和方向周期性变化的电流 C回路中感应电流

3、产生的原因是铜盘内磁通量的变化 D回路中 a 处的电势比 b 处的电势高 4如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈， 并接有电源，板的四周有许多带负电的小球整个装置悬挂起来，在接通电键瞬间，整 个圆盘将（自上而下看） A逆时针转动一下 B静止不动 C电路稳定情况下，断开电键瞬间圆盘转动方向与电键接通瞬间圆盘转动方向相反 D不管板上小球的电性如何，电键接通瞬间时，圆盘转动方向都是一样的 5如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内一个三角形 闭合导线框，由位置 1（左）沿纸面匀速运动到位置 2（右） 取线框刚到达磁场边界的 时刻为计时起点（t=0

4、） ，规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电 流号时间关系的是（） ABCD 6如图所示，电源的电动势为 6V、内阻为 1，R 是一个电阻箱，定值电阻 R2=4、 R3= 10，电容器 C 的电容为 5F，闭合开关 S，调节电阻箱 R，电路达到稳定状态后， 下列说法正确的是 A当 R1的阻值增大时，电源的路端电压增大，流过 R3的电流减小 B当 R1的阻值增大时，电容器的电荷量将增大 C当 R1的电阻为 6时，电容器所带电荷量的大小为 110-5C D当 S 断开后，R2中将出现瞬时电流，方向由 ab 7如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关 S

5、， 则通过电阻 R1中的电流 I 随时间变化的图线可能是下图中的 A B C D 二、多选题二、多选题 8如图，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是() A脱水过程中，衣物中的水是沿半径方向被甩出去的 B增大脱水筒转动速度，脱水效果会更好 C水会从衣物中甩出是因为水受到离心力的缘故 D衣物靠近筒壁的脱水效果比靠近中心的脱水效果好 9如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的变化关系如图乙所示在 0 2 T 时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的 方向与所受安培力情况是 A0T 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向 B0T

6、时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C0T 时间内线框受安培力的合力向左 D0 2 T 时间内线框受安培力的合力向左， 2 T T 时间内线框受安培力的合力向右 10如图所示，在 O 点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在 A 点由静止释放， 向右摆至最高点 B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是() AA、B 两点在同一水平线上 BA 点高于 B 点 CA 点低于 B 点 D铜环最终在磁场中来回不停的摆动 三、非选择题。三、非选择题。 11如图所示，水平面上有一对平行光滑金属导轨，导轨左端串有一电阻 R，金属杆 ab 垂直平放在两导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，忽

7、略导轨的电阻，但 ab 杆的质量和电阻都不能忽略。现给 ab 杆施以水平向右的恒力 F，在 ab 杆从静止开始向 右运动过程中，外力 F 做的功 _（选填：“大于”、“等于”或“小于”）整个电路消 耗的电功，磁场对 ab 杆作用力的功率 _（选填：“大于”、“等于”或“小于”）电阻 R 上消耗的电功率。 12如图所示，CD和FE是两根长为40cm、质量分别为60g和20g的金属棒，用两 根等长的细金属杆（重力不计）连接CD和FE，形成闭合回路CDFE.用两根绝缘细 线将整个回路悬于天花板上，使两棒保持水平并处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强 度1TB 。 在回路中通以如图所示方向的电流， 电流

8、0.5AI ， 待稳定后， 金属杆CE 与竖直方向的夹角为_，每根绝缘细线上的张力为_N。 （重力加速度 g 取 2 10m / s） 答案第 1页，总 14页 13如图所示，两根足够长滑动摩擦因数为的金属导轨 MN、MN与水平面成角， 导轨间距为 L，导轨上端接有阻值为 R 的电阻。质量为 m、长度也为 L、阻值也为 R 的金属棒 ab 垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于 方向垂直斜面向外的匀强磁场中，现将 ab 棒由静止释放，在重力作用下沿导轨向下 运动，已知金属棒 ab 在到达最大速度时电阻 R 的电功率为 P， 求：金属棒 ab 在运动过程中的最大速度。 14

9、如图所示，宽度 L0.40 m 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 R=1.5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 B=0.50 T。 一根导体棒 MN 放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻 r=0.5，导轨的电阻可忽略不计。 现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以 v=10 m/s 的速度向右匀速运动， 在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计，求： （1）通过导体棒的电流 I，并说明通过导体棒的电流方向； （2）作用在导体棒上的拉力大小 F； （3）电阻 R 的电功率 P。 15如图所示，两根足够长的平行金属导

10、轨固定在倾角=30的斜面上，导轨电阻不计，间 距 L=0.4m，导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为 MN。中的 匀强磁场方向垂直斜面向下， 中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小 均为 B=0.5T。在区域中，将质量 m1=0.1kg、电阻 1 0.1R 的金属条 ab 放在导轨上，ab 刚好不下滑。然后，在区域中将质量 m2=0.4kg、电阻 2 0.1R 的光滑导体棒 cd 置于导 轨上，由静止开始下滑。cd 在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂 答案第 2页，总 14页 直且两端与导轨保持良好接触，取 g=10m/s2，问： (1)c

11、d 下滑的过程中，ab 中的电流方向； (2)ab 刚要向上滑动时，cd 的速度 v 多大？ (3)从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中，ab 上产生的热量 Q=1.3J，此过程中 cd 运动 的时间 t 为多少？ 16如图 1 所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q 为平行放置的竖直 圆孤金属轨道，M4、N4为切点，轨道间距 L1.0m，整个装置左端接有阻值 R0.5的定值 电阻。 M1M2N2N1、 M3M4N4N3为长方形区域 I、 II， I 区域宽度 d10.5m， 区域宽度 d2=0.4m; 两区域之间的距离 s1.0m；I 区域内分布着变化规

12、律如图 2 所示的匀强磁场 B1，方向竖直 向上；区域内分布着匀强磁场 B20.5T，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒 CD 间 的动摩擦因数为0.2，M3N3右侧的直轨道及圆弧轨道均光滑。质量 m0.1kg，电阻 R0=0.5的导体棒 CD 自 t=0 开始加上垂直于棒的水平恒力 F1.0N，从 M2N2处由静止开始 运动，到达 M3N3处撤去恒力 F，CD 棒穿过匀强磁场区上滑后又恰好返回停在 M2N2。若轨 道电阻、空气阻力不计，运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，求： (1)CD 棒从 M2N2处运动到 M3N3处所需要的时间 (2)CD 棒从开始运动到第一次通过 M4

13、N4过程通过 R 的电量 (3)在整个运动过程中 CD 棒上产生的焦耳热 Q。 17如图所示，水平地面上静止放置一辆小车 A，质量4 A mkg，上表面光滑，小车与地 面间的摩擦力极小，可以忽略不计可视为质点的物块 B 置于 A 的最右端，B 的质量 答案第 3页，总 14页 2 B mkg现对 A 施加一个水平向右的恒力 F10N，A 运动一段时间后，小车左端固定 的挡板 B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 A，B 粘合在一起，共同在 F 的作用下继续运动， 碰撞后经时间 t0.6s，二者的速度达到 1 2/vm s求 （1）A 开始运动时加速度 a 的大小； （2）A，B 碰撞后瞬间的共同速

14、度 v 的大小； （3）A 的上表面长度 l； 18如图所示，将面积为 0.5m2的线圈放在磁感应强度为 2.010 2T 的匀强磁场中，初始时 刻，线圈平面垂直于磁场方向，若使线圈从初始位置绕 OO轴转过 60，则穿过线圈平面的 磁通量为多大？若使线圈从初始位置绕 OO轴转过 180， 则穿过线圈平面的磁通量的变化量 为多大？ 19如图所示，ab 棒垂直放置于光滑导轨上电阻为 2导轨平行间距为 L=1m，ab 棒置于磁 场强度为 2 B的匀强磁场中，B2的大小为 2T 方向未知，导轨左端接有电容器10cF和电 阻 R=2的电阻，ab 棒 cd 棒的质量均为 1kg，电阻也为 2，处于磁场强度

15、为 1 B=2T 垂直 与纸面向里的匀强磁场中，导轨及其它电阻不计，ab 棒受外力开始向右运动过程中 答案第 4页，总 14页 求： （1）当 cd 棒速度最大为2 m m v s 时，则 ab 棒的瞬时速度大小为？磁场强度 2 B的方 向如何？ (2)在（1）的情况下，当 ab 棒速度瞬间增大到 10m s 时，此时 cd 棒的瞬时加速度为多少？ 此时电容器的电荷量为多少？ 20如图所示，水平放置的两平行金属导轨间距 d=0.5 m，所接电源的电动势 E=2.0 V，内 阻 r=0.2，定值电阻 R1=1.6，金属棒的电阻 R2=0.2，与平行导轨垂直，其余电阻不计， 金属棒处于磁感应强度

16、B=2.0T、方向与水平方向成 53角的匀强磁场中在接通电路后金属 棒保持静止，求： 金属棒受到的安培力的大小； 若棒的质量 m=90g， 此时导轨对它的摩擦力和支持力分别是多大(sin53=0.8， cos53=0.6)。 参考答案参考答案 1C 【解析】由图可以看出，a、b 灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感 应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作但对于含电感线圈的电路，在通电 时，线圈产生自感电动势，对电流的增大有阻碍作用，使 a 灯后亮，则合上开关，b 先亮， a 后亮当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由 a、b 及电感线圈组成一个回路，两灯 同时逐渐熄灭

17、故 C 正确，A、B、D 错误故选 C 【点睛】对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源， 为回路提供瞬间的电流 2C 【详解】 AB根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，受电线圈中感 应电流方向由 c 到 d，所以 c 点的电势低于 d 点的电势，故 AB 错误； C根据法拉第电磁感应定律可得 c、d 之间的电势差为 答案第 5页，总 14页 21 21 () cd n BB S UE ttt 电压取绝对值即可，故 C 正确； D若想增加 c、d 之间的电势差，可以增加送电线圈中的电流的变化率，选项 D 错误。 故选 C。 3A 【详解】

18、 设铜盘半径为 R， 转动的角速度为， 磁感应强度为 B， 可将铜盘看作是由一条条辐条组成， 则回路中产生的感应电动势是辐条切割产生，大小为 2 1 2 EBR 所以电动势不变，通过灯泡 L 的电流大小不变，铜盘内磁通量没有变化；当铜盘转动时，每 根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，圆盘中心为电源正极，盘边缘为负 极，通过灯泡 L 的电流方向由 b 到 a，b 处的电势高，故 BCD 错误，A 正确。 故选 A。 4C 【详解】 ABD接通电源瞬间圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理 论可知，产生逆时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有顺时

19、针方向的 电场力，当开关闭合后，电流产生磁场不变，则磁场周围不会出现电场，因此圆盘不在受到 电场力，所以圆盘顺时针转动一下，故 A 正确，B 错误，D 错误； C断开电键瞬间，由电磁场理论可知，产生顺时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电 场方向相反，则有逆时针方向的电场力，所以圆盘逆时针转动一下，圆盘转动方向与电键接 通瞬间圆盘转动方向相反，故 C 正确； 故选 C。 点睛：线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生变化的电场，从而导致带电小球受到电场力， 使其转动 5A 【分析】 先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式EBLv和 答案第 6页，总 14页 欧姆定律，

20、分段分析感应电流的大小，即可选择图象 【详解】 线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定 则可知感应电流方向为逆时针，电流 i 应为正方向，故 BC 错误；线框进入磁场的过程，线 框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由 E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀 减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生线框穿出磁场的过程， 磁通量向里减小， 根据楞次定律得知感应电流的磁场向里， 由安培定则可知感应电流方向为 顺时针，电流 i 应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由EBLv，可 知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故 A

21、正确，D 错误 6C 【详解】 A当 R1的阻值增大时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，内电压 减小，电源的路端电压增大，则 R3两端电压增大，通过的电流增大；故 A 错误。 B电容器两端的电压为电阻 R2两端电压，干路电流减小，通过 R3的电流增大，则流过 R2 的电流减小，两端电压减小，电容器的电荷量 Q=CU 减小；故 B 错误。 C当 R1的电阻为 6时，则外电阻为 5，则路端电压为 5V，电阻 R2两端电压为 2V，电 荷量 Q=CU=510-62C=110-5C 故 C 正确。 D当 S 断开时，电容器放电，左端为正极，R2中将出现瞬时电流，方向由 ba；故 D

22、 错 误。 故选 C。 7D 【详解】 当断开电键，原来通过 R1的电流立即消失，电感中产生自感电动势阻碍自身电流变化相当 于电源，电感中的电流流过电阻，其方向与原来流过电阻 R1的电流方向相反，逐渐减小最 后为 0故 D 图象正确，ABC 三图象错误. 8BD 【详解】 A.脱水过程中，水做离心运动，所以是背离半径方向被甩出去的，A 错误 答案第 7页，总 14页 B.增大脱水筒转动速度，水所需向心力变大，离心效果更好，脱水效果会更好，B 正确 C.离心力是效果力，不是物体实际受到的力，C 错误 D.根据 2 Fmr 可知，相同转速下，靠近筒壁的衣物需要向心力更大，脱水效果更好，D 正确 9

23、AD 【详解】 AB.0T 时间内直导线中电流先向上减小，再向下增大，所以导线框中的磁场向里减小，后 向外增强，根据右手定则，所以感应电流始终为顺时针方向，故 A 符合题意 B 不符合题意 CD.在 0 2 T 时间内，长直导线中电流向上，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸 面向里，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感 应电流根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向左，右边受到的安培力水平 向右，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所 受安培力的合力水平向左；在 2 T T 时间内，直线电流方向向下，根据安培

24、定则，知导线右 侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中 产生顺时针方向的感应电流根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右 边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安 培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右，故 C 不符合题意 D 符合题意 10BD 【详解】 铜环在穿越磁场时， 产生电能， 如 AB 两点在同一水平线， 违反了能量守恒定律， 故 A 错误； 铜环在穿越磁场时，产生电能，机械能减小，则 A 点高于 B 点，故 B 正确，C 错误；由上 分析，铜环振幅先不断减小，完全在磁场内运动时，将不

25、再产生电能，机械能不变，最终做 等幅摆动，故 D 正确所以 BD 正确，AC 错误 11大于大于 【解析】在 ab 杆从静止开始向右运动过程中，ab 杆的动能逐渐增大，回路中产生焦耳热， 根据功能关系可知： 外力做功应等于整个回路中产生的内能与杆获得的动能之和 所以外力 F 做的功大于整个电路消耗的电功磁场对 ab 杆作用力的功率等于整个回路消耗的电功率， 由于 ab 杆也有电阻，所以磁场对 ab 杆作用力的功率大于电阻 R 上消耗的电功率 点睛：解决本题关键要明确能量是如何转化的，不能忘记杆有电阻和质量这个条件，知道磁 答案第 8页，总 14页 场对 ab 杆作用力的功率等于整个回路消耗的电

26、功率 12450.4 【详解】 1对 EF 受力分析有 1 0.50.4 tan1 0.02 10 BIL mg 所以金属杆CE与竖直方向的夹角为 45。 2对线框做整体分析，在竖直方向有 12 2()Tmmg 解得 T=0.4N 13 ?u ?tsin?tcos? 【解析】试题分析：金属棒在导轨上受重力、支持力、摩擦力。导体棒在导轨上做加速度减 小的加速运动，当匀速运动时，速度达到最大，由平衡方程和功率表达式，求出最大速度。 当金属棒匀速下滑时，速度最大，设最大速度为 v由平衡条件得：?tsin? ? ?tcos? ? ?安=? 金属棒受到的安培力为：?安=BIL 电动势为：? ? ? 感应

27、电流为：? ? ? ? 电阻 R 的电功率为：u ? ? 解得： ? ? ?u ?tsin?tcos? 点睛：本题主要考查了导体棒在导轨上运动，应用平衡条件及功率等知识，即可解题。 14 （1）电流的方向为：NM，大小为 1.0A； （2）0.2N； （3）1.5W。 【详解】 （1）根据右手定则可知电流的方向为：NM； 导体切割磁感线： EBLv 答案第 9页，总 14页 根据闭合电流欧姆定律： E I Rr 解得：0.1AI ； （2）导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件： FF 安 FBIL 解得：0.2NF ； （3）电阻上的功率： 2 PI R 解得：1.5WP 。 15(1)由 a

28、流向 b；(2)5m/s；(3)1.38s 【详解】 (1)由右手定则可判断出 cd 中的电流方向为由 d 到 c，则 ab 中电流方向为由 a 流向 b。 (2)开始放置时 ab 刚好不下滑，对 ab 由平衡条件，最大静摩擦力为 max1 sinFm g 设 ab 刚要上滑时，cd 棒的感应电动势为 E，由法拉第电磁感应定律 EBLv 设电路中的感应电流为 I，由闭合电路欧姆定律 12 E I RR 设 ab 所受安培力为 F安，有 FBIL 安 此时 ab 受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有 1max sinFm gF 安 代入数据解得 v=5m/s 答案第 10页，总 14页

29、 (3)设 cd 棒运动过程中沿轨道向下滑动的距离为 x，运动的时间为 t，在电路中产生的总热量 为 Q总，由能量守恒定律有 2 22 1 sin 2 m gxQm v 总 又 1 12 R QQ RR 总 解得 x=3.8m 从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中对 cd 由动量定理 22 sin0m gtBIL tm v 由法拉第电磁感应定律： BLx tt E 由闭合电路欧姆应定律： 12 E I RR 解得 t=1.38s 另解： 22 sinm gtBI Ltmv 22 BLvB L x BI LtBLt RR 所以 22 22 sin B L x m gtm v R 答案

30、第 11页，总 14页 解得 t=1.38s 16(1) 0.5s (2)0.3C (3) 0.31J 【详解】 (1)导体棒在磁场间运动时： Fmgma 解得 a=8m/s2 2 1 2 sat 可得 t=0.5s (2)00.5s 内 1 1 0 0.1C B d L q RR 导体棒通过 d2过程 22 2 0 0.2C Bd L q RR 则 12 0.3Cqqq (3)00.5s 内产生的感应电动势 1 0.2 1 0.5 V0.2V 0.5 BLd E t 导体棒 CD 产生的热量： 22 100 0 ()0.01J E QI R tR t RR 导体棒刚进磁场时： 1 24m/s

31、vas 之后导体棒恰好停在 M2N2，整个过程回路产生的焦耳热为 Q2总 答案第 12页，总 14页 2 12 1 2 Qmvmgs 总 0 22 0 0.3J R QQ RR 总 整个过程中 CD 棒产生的焦耳热 Q=Q1+Q2=0.31J 17(1) 2 2.5m/s （2）1m/s（3）0.45m 【详解】 (1)以 A 为研究对象，由牛顿第二定律有 FmAa 代入数据解得 a2.5 m/s2 (2)对 A、B 碰撞后共同运动 t0.6 s 的过程，由动量定理得 Ft(mAmB)v(mAmB)v1 代入数据解得 v11 m/s (3)设 A、B 发生碰撞前，A 的速度为 vA，对 A、B

32、 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有 mAvA(mAmB)v1 A 从开始运动到与 B 发生碰撞前，由动能定理有 Fl 1 2 mAv 由式，代入数据解得 l0.45 m. 18见解析 【解析】 试题分析： 当线圈绕 0 0轴转过 60时， 线圈与磁场之间的夹角为 30， 所以=BSsin=2.010 20.5sin30=5103Wb 当线圈平面与磁场方向垂直时，=BS=2.010 20.5 Wb=1102Wb 使线圈从初始位置绕 OO轴转过 180，则穿过线圈平面的磁通量大小是 110 2Wb，方向与 开始时的方向相反，所以磁通量的变化量： =110 2Wb（1102Wb）=2102Wb 答：

33、使线圈从初始位置绕 OO轴转过 60，则穿过线圈平面的磁通量为 510 3Wb；若使线 圈从初始位置绕 OO轴转过 180，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为 210 2Wb 19 （1）5.5m s ， 2 B磁场方向向上（2） 2 2 3 m a s ， 5 16 10 3 C 答案第 13页，总 14页 【详解】 （1）设 cd 棒的电阻为 1 R最大速度为 m v，ab 棒的电阻为 2 R,速度为v cd 棒的感应电动势： 11m EB Lv 感应电流： 1 1 2 1 2 4 3 + E IA R R R RR ab 棒的感应电动势： 22 EB Lv 感应电流: 2 2 1 2 1

34、E I R R R RR 对 cd 棒受力分析： 1 11 2 mgB I LB I L 带入数据可得：5.5/vm s 根据右手定则可知， 2 B磁场方向向上 （2）设当 ab 棒的速度为 1 v=10m/s，电动势 321 EB Lv，电流 3 3 1 2 1 E I R R R RR 安培力： 21 3 FB I L 对 cd 棒列牛顿第二定律：mg 12 FFma 解得：a= 2 3 m/s2 通过电阻的电流为 431 III 电压为 4 UI RQCU 5 16 10 3 C 20(1)1.0N A F ，安培力方向左偏上 37；(2)Ff=0.8N，FN=0.3N 【解析】 【分析

35、】 （1）由闭合电路欧姆定律求出电流，应用安培力公式求出金属棒受到的安培力； （2）应用平衡条件求出金属棒受到的摩擦力和支持力。 答案第 14页，总 14页 【详解】 （1）电路电流 12 2.0 A1.0A 1.60.20.2 E I RRr 金属棒受到的安培力 2.0 1.0 0.5N1.0NFBId 根据左手定则可知，安培力方向左偏上37。 （2）金属棒静止，处于平衡状态，根据平衡条件，在水平方向上有 cos370.8N f FF 在竖直方向上有 N sin37mgFF 解得 N sin370.3NFmgF 【点睛】 本题考查了求力问题，应用闭合电路欧姆定律、应用安培力公式与平衡条件可以解题。