1、期末综合练习（六）期末综合练习（六）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,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜 制圆环用丝线悬挂于 O 点，将圆环拉至位置 a 后无初速释放,在圆环从 a 摆向 b 的过程 中() A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流方向均为逆时针 C圆环受到的安培力方向先水平向左后水平向右 D圆环受到的安培力方向先水平向右后水平向左 2如图所示，ABCD 区域中存在一个垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为 B， BC 边距地面
2、高度 2 L ，正方形绝缘线圈 MNPQ 竖直放置，质量为 m，边长为 L，总电阻 为 R， PQ 边与地面动摩擦因数为， 在水平力 F 的作用下向右作直线运动通过磁场区域， 下列说法正确的是 A线圈进入磁场过程中感应电流的方向沿 QMNP B线圈 MN 边完全处于磁场中运动时，MQ 两点间电势差为 0 C线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为 2 BL R D线圈进入磁场过程中若 22 B L v Fmg R ，则线圈将以速度 v 做匀速直线运动 3如图所示的电路中，A1和 A2是完全相同的灯泡，线圈 L 的直流电阻不可以忽略， 试卷第 2页，总 8页 下列说法中正确的是（） A合上
3、 S 时，A1和 A2同时亮起来 B合上 S 时，A2比 A1先亮，且最后 A2比 A1要亮些 C断开 S 时，A2立刻熄灭，A1过一会儿熄灭 D断开 S 时，A2会闪亮一下才熄灭 4匀强磁场中一圆形铜线圈用细杆悬于 P 点，开始时处于水平位置，如图。现释放， 运动过程中线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次先后通过位置和时，顺着磁场 方向向右看去，线圈（） A过位置，感应电流顺时针方向，有扩张趋势 B 过位置， 感应电流逆时针方向， 有收缩趋势 C过位置，感应电流顺时针方向，有收缩趋势 D 过位置， 感应电流逆时针方向， 有扩张趋势 5如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线
4、圈，其电流电 阻忽略不计当电键K闭合时，下列说法正确的是（） AA比B先亮，然后A熄灭 BB比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮 CA、B一齐亮，然后A熄灭 DA、B一齐亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变 6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） ，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 7阻值均为 R 的四个电阻、电容为 C 的电容器及电动势为 E 的电源（不计内阻）连接 成如图所示的电路开关 K 闭合且电
5、路稳定时，以下说法正确的是（） A电容器两板间电压为 E/3 B电容器极板上的电荷量为 2CE/5 C减小电容器两极板正对面积，极板上的电荷量减小 D减小电容器两极板间的距离，稳定后两板间电压比原来的更小 二、二、多选题多选题 8下列现象与离心现象有关的是（） A链球运动员使链球高速旋转后松手，链球沿切线方向飞出 B汽车转弯速度过大时，放在座位上的物品被甩出座位 C下雨用伞后，收伞时将雨伞旋转几圈，雨滴被甩出 D汽车突然加速时，人向后倾 9如图所示，四根长度、内径均相同的空心圆管竖直放置，把一枚磁性很强的直径略 小于管的内径的小圆柱形永磁体，分别从四根圆管上端静止释放，空气阻力不计下列 说法正
6、确的是( ) A小磁体在四根圆管中下落时间相同 试卷第 4页，总 8页 B小磁体在甲管中下落时间最长 C小磁体在乙、丙、丁三管中下落时间相同 D小磁体在丙管中下落时间最短 10将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圆中通入电流，并将其如图置于光滑水平面 上、垂直水平面向下的匀强磁场中，已知：磁感应强度为 B，这根硅胶绳劲度系数为 k， 通入电流前绳圈周长为 L，通入电流并稳定后，电流强度为 I，方向为顺时针，绳圈周 长变为 1 L，则下列说法正确的是（） A通电稳定后绳圈中的总磁通量等于 2 1 4 BL B绳圈周长改变属于电磁感应现象 C图中 A、B 两处的弹力大小均为 1 2 BIL D题中各
7、量满足关系式 1 2 2 LkBI Lk 三、三、非选择题非选择题 11如图所示，两根平行的光滑金属导轨，相距为 L=20cm，竖直放置，导轨足够长， 导轨上端连接着定值电阻 R=0.2，直流为 m=0.04kg、电阻为 r=0.1的金属杆 ab 与导 轨垂直并接触良好， 导轨电阻不计， 整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为 B=1T 的匀强磁场中，ab 杆由静止释放，下滑高度 h=1.2m 时达到最大速率，? ?，则 金属杆的最大速率 v=_m/s，从释放至达到最大速率过程中电阻 R 上产生的热 量 Q=_J。 12 利用右图所示装置可测磁感应强度 B， 矩形线圈宽为 L， 共 N 匝，
8、磁场垂直于纸面， 当线圈中通以方向如图所示的电流 I 时， 天平如图示那样平衡 当电流改为反方向时 （大 小不变） ，右边再加质量为 m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知 B 的方向垂直纸面向 _ ，且 B = _ 13如图所示，质量为 M 的导体棒 ab，垂直放在相距为 L 的足够长的平行光滑金属轨 道上。导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为 B、方向垂直与导轨平 面向上的匀强磁场中。左侧是水平放置、间距为 d 的两的平行金属板。R 和 Rx 分别表 示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。 （1）调节 Rx2R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流 I 及棒的速
9、 率 v； （2）调节 RxR，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将某一带电微粒水平射入金属板间，若 它能匀速通过，试判断该带电微粒的电性并求其比荷 ? 14光滑平行金属导轨水平面内固定，导轨间距 L=0.5m，导轨右端接有电阻 RL=4小 灯泡，导轨电阻不计如图甲，在导轨的 MNQP 矩形区域内有竖直向上的磁场，MN、 PQ 间距 d=3m，此区域磁感应强度 B 随时间 t 变化规律如图乙所示，垂直导轨跨接一金 试卷第 6页，总 8页 属杆，其电阻 r=1,在 t=0 时刻，用水平恒力 F 拉金属杆，使其由静止开始自 GH 位往 右运动，在金属杆由 GH 位到 PQ 位运动过程中，小灯发光始终没变化
10、， 求： （1）小灯泡发光电功率； （2）水平恒力 F 大小； （3）金属杆质量 m. 15两条平行光滑金属导轨足够长，其水平部分存在着竖直向上的匀强磁场，磁感应强 度 B=2T， 导轨间距离 L=0.5m， 导轨倾斜部分与水平面夹角=30， 顶端所接电阻 R=5， 现有一质量为 m=1kg，接入导轨间电阻 r=3的金属棒水平横放在导轨距水平面高度 h=0.2m 处，由静止释放（不计导轨电阻，不计金属棒滑动时在导轨弯折处的能量损失， g 取 10m/s2） 。求： (1)金属棒在导轨水平部分滑动时加速度的最大值 am； (2)金属棒在水平导轨上做什么运动，并求出在整个运动过程中电阻 R 中产生
11、的热量。 16一质量 m=0.05kg 的金属条搁在相距 d=0.02m 的两金属轨道上，如图所示。现让金 属条以 v0= ?m/s的初速度从 AA进入水平轨道， 再由 CC进入半径 r=0.05m 竖直圆轨道， 完成圆周运动后，再回到水平轨道上，整个轨道除圆轨道光滑外，其余均粗糙，运动过 程中金属条始终与轨道垂直。已知由外电路控制，流过金属条的电流大小始终为 ?=5A， 方向如图中所示，整个轨道处于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度 B=1T，AC 的距离 L=0.2m，金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动。试求： (1)金属条到达竖直圆轨道最高点的速度； (2)水平粗糙轨道的动摩擦因数； (3
12、)若将 CC右侧 0.06m 处的金属轨道在 DD向上垂直弯曲（弯曲处无能量损失） ，试求 金属条能上升的高度。 17如图所示，一倾角为=30，足够长的光滑斜面固定在水平地面上，斜面下端有一 个与斜面垂直的固定挡板。斜面上放置一个质量为 m 的足够长的木板，木板的上端有 一个质量也为 m 的小物块（可视为质点） ，物块和木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力 且大小恒为 kmg（0.5k1） 。初始时木板下端与挡板的距离为 L。现由静止同时释放物 块和木板，物块和木板沿斜面自由下滑。已知木板与挡板碰撞时间极短，且碰后速度大 小不变，与碰前速度方向相反，物块始终未碰及到挡板。 （重力加速度为 g）求：
13、 （1）从释放到木板第一次与挡板碰撞前瞬间，物块所受冲量 1 的大小； （2）从释放到木板第二次与挡板碰撞前瞬间，物块相对木板的位移x 的大小； （3）从释放到木板和物块都静止的过程中，系统因摩擦产生的热量 Q。 18如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻 R 连接，金属棒 ab 垂直置于导轨 上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场棒获得初速度 v 后开始向右运动 （1）指出 ab 棒中感应电流的方向 （2）ab 棒运动过程中，速度如何变化？请简要写出分析过程。 19如图所示，质量 m0.016kg、长 L0.5m，宽 d0.1m，电阻 R0.4的矩形线圈， 从 h15m 高处自由下落，进
14、入一个匀强磁场，当线圈的下边刚进入磁场时，线圈恰好 做匀速直线运动，已知线圈 cd 边通过磁场所用的时间 t0.15s. 求： (1)磁场的磁感应强度 B； 试卷第 8页，总 8页 (2)磁场区域的高度 h2(g 取 10m/s2) 20磁动力作为一种新型动力系统已经越来越多的应用于现代社会如图所示为电磁驱 动装置的简化示意图，间距1 d Lm的两根足够长的平行长直金属导轨倾斜放置，导轨 平面与水平面的夹角 0 =37 ，两导轨上端接有5R 的电阻质量 0.1mkg 的导体 棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数0.5， 导轨和导体棒的电阻均不计，导轨平面上的矩形区
15、域（如图中虚线框所示）内存在着磁 感应强度1BT的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向 上 （ 200 10/,sin370.6,cos370.8gm s） （1）若磁场保持静止，导体棒ab从距离磁场区域x处由静止下滑，恰好匀速穿过磁场 区域，求x的大小； （2）若导体棒ab处于磁场区域内，当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时，可 以使导体棒以 1 2/vm s的速度沿导轨匀速向上运动， 导体棒在运动过程中始终处于磁 场区域内， 求磁场运动的速度大小 2 v， 以及为维持导体棒的运动此时系统提供的功率 P 答案第 1页，总 12页 参考答案参考答案 1A 【详解】 AB. 铜制圆环内磁通量先向
16、里并增大，铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针； 铜制圆环越过最低点过程中，铜制圆环内磁通量向里的减小，向外的增大，所以铜制圆环感 应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小， 所以铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针。故 A 正确 B 错误； CD. 根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向 始终沿水平方向，安培力为阻力，方向始终向左，故 CD 错误。 故选 A。 2C 【详解】 A 线框进入磁场时， 磁通量增加， 根据楞次定律可得感应电流的方向为 QPNM， 故 A 错误； B线圈 MN 边完全处于磁场中
17、运动时，NP 边切割磁感线产生电动势为 E 的话，那么 MQ 两点间电势差为 4 MQ E U，即不为零，故 B 错误； C线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电量为： 2 2 BBL qIttS t R tR tR 故 C 正确； D线圈进入磁场过程中若 22 4 B L v Fmg R 由牛顿第二定律得： Ffma 联立得： 22 4 B L v ma R 可知加速度不为零，故不是匀速直线运动，故 D 错误 故选 C 3B 答案第 2页，总 12页 【详解】 AB合上开关接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍， 灯泡 A1中电流只能逐渐增大，则 A2先亮，
18、A1后亮，最后因线圈 L 支路的电阻较大，则电 流较小，即最后 A2比 A1要亮些。故 A 错误 B 正确。 CD断开开关时，A2原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线 圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，则 A1和 A2都要过一会儿才熄灭。故 CD 错误。 故选 B。 4B 【详解】 AB由图可知，当线圈从位置运动到最低点过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次 定律可知， 线圈中感应电流的方向， 向右看是逆时针； 根据“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势， 选项 A 错误，B 正确； CD当线圈从最低点运动到位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知， 线圈
19、中感应电流的方向向右看应是顺时针；根据“增缩减扩”可知线圈有扩张趋势，所以 CD 错误。 故选 B。 5B 【解析】灯 B 与电阻 R 串联，当电键 K 闭合时，灯 B 立即发光，通过线圈 L 的电流突然增 大穿过线圈的磁通量增大根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻 碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大A 逐渐亮起来，所以 B 比 A 先亮由于线圈直 流电阻忽略不计当电流逐渐稳定时，感应电动势减小A 灯电流逐渐增大，A 灯逐渐变亮 外，电路电流变大时，路端电压UEIr减小，B 灯变暗故选 B 【点睛】当电键 K 闭合时，通过线圈 L 的电流实然增大，穿过线圈的磁通量增大，根据
20、楞 次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮 6A 【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 欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象 【详解】 答案第 3页，总 12页 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
21、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 正确，D 错误 7C 【详解】 A、电容器与两个电阻并联，两板间电压等于并联两电阻两端的电压： 2 2 33 EE UR R ， A 错误；B、电容器极板上的电荷量 2 3 EC QCU，B 错误；C、根据电容的决定式 4 S C kd ，减小电容器两极板正对面积，电容减小电容两端的电压不变，极板上的电荷 量减小，C 正确；两板间电压等于并联两电阻两端的电压，减小电容器两极板间的距离，稳 定后两板间电压不变，
22、D 错误故选 C 8ABC 【详解】 A链球运动员使链球高速旋转后松手，链球沿切线方向飞出，与离心现象有关，A 正确； B汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，乘客感觉往外甩，这是离心运动 属于离心现象，B 正确； C下雨用伞后，收伞时将雨伞旋转几圈，雨滴做离心运动被从伞上甩掉，属于离心现象， C 正确； D汽车突然加速时，乘客都向后倾倒，这是由于惯性，不是离心现象，D 错误。 故选 ABC。 9BC 【详解】 当永磁体下落时，对甲铜管而言相对于若干导线切割磁感线，产生关于电流，由于磁场与电 流的相互作用，使得永磁体下落“变慢”(阻碍磁通变化)，对乙中铜管，由于有缝，相对于导 线不闭
23、合，只能产生感应电动势，而无感应电流产生，因此永磁体仍然做自由落体运动，对 丙、丁中塑料管而言不是导体，既无感应电动势，有无感应电流产生，因此永磁体同样做自 答案第 4页，总 12页 由落体运动，故 AD 错误，BC 正确。 10CD 【详解】 A通入瞬时值方向电流稳定后，线圈周长 L1=2r1，此时线圈半径 1 1 2 L r ，线圈面积： 2 22 11 1 () 24 LL Sr 由安培定则可知，环形电流在环内产生的磁场竖直向下，绳圈内磁感应强度大于 B，通电稳 定后绳圈中的磁通量大于 2 1 4 BL BS 故 A 错误； B绳圈周长改变是通电导线受到安培力的结果，不属于电磁感应现象，
24、故 B 错误； C设题图中 A、B 两处的弹力大小均为 F1，对半圆弧 ACB 段，由平衡条件得： 1 1 2 BIL F 解得： 1 1 2 BIL F 故 C 正确； D由胡克定律得：F1=k（L1-L） ，解得： 1 1 2 BIL LL k 两侧同时除以 L1得： 1 1 2 LBI Lk 得 1 2 2 LkBI Lk 故 D 正确。 故选 CD。 113m/s；0.2J 答案第 5页，总 12页 【解析】 当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为 v，达到最大时则有 mg=F安，即有 mg=BIL， 又 ? ? ?th，E=BLv，解以上三式得 v=3m/s；对金属杆下落的过程，设
25、金属杆克服安培力做 的功为 W安， 根据动能定理 ?lo ?安= ? ?o ， 代入数据得： W安=0.3J 则 Q总=W安=0.3J， 由电路知识可得 ? ?总 ?th ? ?J. 【点睛】金属棒在重力作用下，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到 最大，然后做匀速直线运动，根据金属棒所受的拉力等于安培力，求出最大速度根据动能 定理计算导体克服安培力做的功，即整个电路产生的热量 12垂直纸面向里 2 mg B NIL 【详解】 试题分析：当 B 的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反， 则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以
26、需要在右边加 砝码则有2mgNBIL，所以 2 mg B NIL 考点：安培力，左手定则 13 （1）? ?sin? ? ? ?sin? ? （2）正电， ? ? ?sin? 【解析】 【详解】 （1）导体棒匀速下滑时，有：Mgsin=BIL 则得感应电流为：? ?sin? ? 设导体棒产生的感应电动势为 E0，则有：E0=BLv 由闭合电路欧姆定律得：? ? ?t? 由题意，Rx=2R 联立得：? ?sin? ? （2）调节 Rx=R，待棒沿导轨再次匀速下滑后则：Mgsin=BIL 则得感应电流为：? ?sin? ? 答案第 6页，总 12页 则板间电压为：? ? ?sin? ? 粒子匀速通
27、过，则向上的电场力与向下的重力平衡：? ? ? ? 解得：? ? ? ? ?sin?； 由右手定则可知，下极板带正电，则粒子带正电. 【点睛】 此题考查了电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用， 掌握平衡条件，注意粒子在复合场中 做匀速运动，受力是平衡条件的，与速度选择器的原理相似 14(1) 0.09w(2) 0.15N(3) 0.8kg 【解析】 （1）回路的电动势：E=（Ld）B/t=0.532/4=0.75V 回路的电流：I=E/(RL+r)=0.75/5=0.15A 小灯泡发光电功率：P=I2RL=0.1524=0.09W （2）由题分析知：杆在匀强磁场中匀速运动，进入磁场区域之前匀加
28、速运动 F=F安=ILB=0.150.52=0.15N （3）E=I(RL+r)=0.155=0.75V E=BLv则 v=0.75/(20.5)=0.75m/s 又：F=mav=at 解得：m=F/a=0.15/(0.75/4)=0.8kg 点睛：本题关键是分析清楚杆的运动情况，先加速后匀速，抓住两个过程之间的关系，通过 力学和电磁感应的规律结合求解；掌握求解感应电动势和动生电动势的方法 15 （1）0.25m/s2； （2）减速运动，1.25J 【详解】 （1）金属棒在斜面上下滑时，有 mgh= 2 0 2 mv 0 2vgh=2m/s 金属棒刚进入磁场时加速度最大，此时金属棒产生的感应电
29、动势为 E=BLv 答案第 7页，总 12页 感应电流为 I= E Rr 所受的安培力 F=BIL 根据牛顿第二定律得 F=mam 联立得 am=0.25m/s2 （2）金属棒进入水平轨道时，受到向左的安培力作用而做减速运动，最终停止运动。根据 能量守恒得 Q总= 2 0 2 mv =mgh=1100.2J=2J 电阻 R 中产生的热量为 QR= Q R Rr 总 =1.25J 16(1) ? ? ?(2) ? ? (3) 【解析】 【分析】 在最高点，抓住金属条恰好通过最高点，抓住压力为零，结合牛顿第二定理求出金属条到达 竖直圆轨道最高点的速度； 对开始到圆轨道的最高点过程中，运用动能定理求
30、出水平粗糙轨 道的动摩擦因数；对开始到竖直轨道的最高点过程，运用动能定理求出金属条上升的高度。 【详解】 （1）金属条恰好能完成竖直面里的圆周运动，可知在最高点，对轨道的压力为零， 根据牛顿第二定律得：?t ? ? h 代入数据解得：? ? ? ? （2）对开始到圆轨道的最高点过程中，根据动能定理得：o（? t ?）?ho ?（? t ?）? ? ? o ? ? ? 答案第 8页，总 12页 代入数据解得：? ? ? （3）对开始到最高点的过程，根据动能定理得：o ?（? t ?） （? t ?t）o ? t ? l o ? ? ? 代入数据解得：hm=0.10m 【点睛】 题考查了动能定理和
31、牛顿第二定律的综合运用，知道圆轨道最高点的临界情况，压力为零， 依靠重力和安培力的合力提供向心力。 17 （1）m gL； （2） L k ； （3） 41 42 kmgL k 【详解】 （1）释放后物块和木板的加速度为 2sin2mgma 解得 0.5ag 木板与挡板碰撞前瞬间，速度为 2 1 2aLv 解得 1 vgL 根据动量定理 1 0Imv 解得 Im gL （2）模板第一次与挡板碰撞后，木板的加速度大小 1 sinmgkmgma 解得 1 0.5akg 答案第 9页，总 12页 沿斜面向下 物块的加速度大小为 2 sinkmgmgma 解得 2 0.5akgg 斜面向下 规定向下为
32、正方向，木板第一次与挡板碰撞结束时到木板和物块加速度相同时，对木板有 11 1 vva t 共 对物块有 12 1 vva t 共 解得 1 1 v t gk 11 0.5 2 vv v kk 共 此时木板下端距离挡板 2 2 1 2 11 22 vv L aa 共 木板第一次与挡板碰撞到二者第一次速度相同时物块的位移 22 1 2 2() vv x a 共 块 木板的位移 22 1 1 () 2 vv x a 共 板 之后到碰撞挡板前二者无相对滑动，故物块相对于长木板的位移为 2 1 1 () vL xxx gkk 板块 答案第 10页，总 12页 （3）从释放到长木板和物块都静止的过程中列
33、动能定理 ()sin0mg Lxkmgx 解得 0.5 L x k 故总功 41 sinsin 42 k WmgLmg LxmgL k 即系统因摩擦产生的热量 41 42 k mgL k 18 （1）指出 ab 棒中感应电流的方向为从 b 到 a； （2）ab 棒运动过程中，速度减小。 【详解】 （1）根据右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内； 让磁感线从手心进入， 并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方 向，所以电流的方向从 b 到 a. （2）根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内； 让磁感线从掌心
34、进入， 并使四指指向电流的方向， 这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场 中所受安培力的方向，所以导体棒所受安培力水平向左，与导体棒的速度方向相反，导体棒 减速运动，速度减小。 故答案为： （1）指出 ab 棒中感应电流的方向为从 b 到 a； （2）ab 棒运动过程中，速度减小。 19(1)B=0.8T(2) h21.55 m 【解析】【试题分析】 （1）线框从 h1高度处由静止自由下落，由高度求出线框刚 进磁场时速度，根据感应电动势公式和欧姆定律求出电流大小，由楞次定律判断 电流方向 （2）线框在磁场中做匀加速直线运动，位移为 h2-L，加速度为 g，结 合初速度求出时间 (1)安培力：FB
35、Id 根据欧姆定律： E I R 根据法拉第电磁感应定律：EBdv 线圈刚好做匀速直线运动，根据平衡条件有：Fmg 答案第 11页，总 12页 线圈自由落体运动，根据动能定理： 2 1 2 mghmv 解得： 1 210m/svgh 联立以上各式得： 2 0.8T mgR B d v (2)线圈的下边刚进入磁场到上边刚进入磁场的时间： 1 0.05s L t v 之后线圈做加速度为 g 的匀加速度运动，直到线圈 cd 到达磁场下边界，这个过 程用时：t20.15 s0.05 s0.1 s 此段位移为： 2 222 1 1.05m 2 xvtgt 磁场区域的高度为：h2x2L1.55 m. 【点
36、睛】本题在电磁感应中属于常规题，从力的角度研究电磁感应现象，根据受 力情况分析线圈的运动情况，并运用运动学公式求解高度 20(1)0.25m(2) 2 7/vm s，7PW 【解析】 （1）磁场静止，设导体棒以速度 0 v匀速穿过磁场区域， 10 EBLv， 1 1 E I R ， 11 FBI L， 有 1 sincos0mgmgF， 2 1 1 sincos 2 mgxmgxmv， 得0.25xm； （2）磁场带动导体棒共同向上运动，受力如图所示： 221 EBL vv， 2 2 E I R ， 22 FBI L， 有 2 sincosFmgmg， 得 2 7/vm s， 答案第 12页，总 12页 导体棒中焦耳热功率 2 2 2 12 E PI R R ， 摩擦生热功率 211cos Pfvmgv， 克服重力做功的功率 1sin Pmgv， 系统的总功率： 123 7PPPPW 点睛：本题考查了导体棒切割磁感线产生电动势，要会正确求解电动势的大小，并结合受力 找到要求解的物理量
