1、期末综合练习（三）期末综合练习（三）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 1一个边长为2L的等边三角形磁场区域，一个底边为 L 的直角三角形金属线框，线 框电阻为 R，二者等高，金属线框以速度 v 匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方 向的电流为正，线框中感应电流 i 随位移 x 变化的图线正确的是（） ABC D 2如图所示，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，a、b、c 是三个相同的小 灯泡，下列说法正确的是（） A开关 S 闭合瞬间，b、c 灯立即亮，a 灯逐渐亮 B开关 S 闭合，电路
2、稳定后，b、c 灯亮，a 灯不亮 C开关 S 断开后，c 灯立即熄灭，a、b 灯逐渐熄灭 D开关 S 断开后，b 灯立即熄灭，a、c 灯逐渐熄灭 3如图所示，在 0 x2L 的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 为 B，粗细均匀的正方形金属线框 abcd 位于 xOy 平面内，线框的 bc 边与 x 轴重合，cd 试卷第 2页，总 9页 边与 y 轴重合，线框的边长为 L，总电阻为 R现让线框从图示位置由静止开始沿 x 轴 正方向以加速度 a 做匀加速运动，通过磁场区域，则下列说法正确的是() A全过程 a 端电势比 b 端电势有时高，有时低 B线框完全进入磁场时，a、b 两
3、端没有电势差 Ca、b 两端的电压最大值为2BL aL Da、b 两端的电压最大值为 3 6 4 BLaL 4如图所示，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，a、b、c 是三个相同的小 灯泡下列说法正确的是（） A开关 S 断开后，b 灯立即熄灭，a、c 灯逐渐熄灭 B开关 S 断开后，c 灯立即熄灭，a、b 灯逐渐熄灭 C开关 S 闭合瞬间，b、c 灯立即亮，a 灯逐渐亮 D开关 S 闭合，电路稳定后，b、c 灯亮，a 灯不亮 5如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，C 为电容器，A 为理想电流表，R1、R2为 可变电阻，R3为定值电阻，R4为光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照射的强弱而
4、改变， 照射光越强，光敏电阻的阻值 R4减小。如图乙所示，当电路发生变化时，下列说法正 确的是() A当光照增强时，电容器所带电荷量减小 B当光照增强时，电源的输出功率减小 C若 R2的阻值减小，电流表的示数减小 D若 R1的阻值减小，R3消耗的功率减小 6如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴 构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈 a、b、c、d 在四个象限内完全对 称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导 线中的电流都增大时，产生顺时针方向感应电流的是（） A线圈 aB线圈 bC线圈 cD线圈 d 7 如图当磁铁
5、或线圈运动时， 流过电阻的电流是由 A 经 R 到 B， 则可能发生的是 （） A磁铁向下运动 B磁铁向上运动 C线圈向上运动 D线圈、磁铁都向下运动 二、多选题二、多选题 8港珠澳大桥有一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最 大静摩擦力为正压力的 0.8 倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦 力变为正压力的 0.4 倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点， 取重力加速度 2 10m/sg ，则（） 试卷第 4页，总 9页 A汽车以 20m/s 的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度约为 2 3.3m/s B汽车以 20m/s 的速率通过
6、此圆弧形弯道时的角速度为0.6rad/s C晴天时，汽车以 30m/s 的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D下雨时，汽车以 15m/s 的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动 9下列设备或电器中，没有利用电磁感应原理工作的是 A发电机B白炽灯 C电动机D电吹风 10如图所示，两平行金属导轨间的距离 L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为， 垂直于导轨所在平面的匀强磁场的磁感应强度为 B，金属导轨的一端接有电动势为 E、 内阻为 r 的直流电源现把一个质量为 m 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒静止且 有沿导轨向上运动的趋势导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触 的两点间的电阻为
7、R0，金属导轨电阻不计现让磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直 向上的方向，该过程中金属棒受的 A合力增大B安培力大小不变 C弹力增大D摩擦力增大 三、解答题三、解答题 11如图甲所示，空间存在 B0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ 是水平放置 的平行长直导轨，其间距 L0.2 m，R 是连在导轨一端的电阻，ab 是跨接在导轨上质 量 m0.1 kg 的导体棒从零时刻开始，对 ab 施加一个大小为 F0.45 N、方向水平向 左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且接触 良好，图乙是棒的 vt 图象，其中 AO 是图象在 O 点的切线，AB 是图象的渐近
8、线除 R 以外，其余部分的电阻均不计设最大静摩擦力等于滑动摩擦力已知当棒的位移为 100 m 时，其速度达到了最大速度 10 m/s.求： （1）R 的阻值； （2）在棒运动 100 m 过程中电阻 R 上产生的焦耳热 12倾角为的光滑绝缘斜面如图所示，在相隔为 d 的平行虚线MN与PQ间有大小 为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下一质量为m，电阻为R，边长为L的正方形单 匝纯电阻金属线框，在斜面上某点由静止释放，当 cd 边刚进入磁场时，线框的加速度 大小为a，方向沿斜面向下；线框 ab 边刚要离开磁场和 cd 边刚进入磁场时，cd 边两端 的电压相同 已知磁场的宽度 d 大于线框的边长 L，
9、不计空气阻力， 重力加速度为 g 求： （1）cd 边刚进入磁场时，线框中的电流方向； （2）cd 边刚进入磁场时线框速度 v 多大； （3）线框通过磁场的过程中，线框中产生的热量 Q 是多少 13如下图所示，两平行光滑金属导轨间距0.5lm，导轨平面与水平面的夹角=30， 上端接有2.5R 的电阻；导轨内上部有方向垂直轨道面向上、面积 2 0.2Sm 的有 界均匀磁场，磁感应强度 B 大小随时间 t 变化，关系为 2 Bkt （0k ，且为常量） ； 下部区域 ABCD 内有大小 0 1BT的匀强磁场，磁场方向垂直轨道面向下，AB、CD 与 导轨垂直，距离 d=1.04m现将金属棒 MN 置
10、于两磁场之间的无磁场区域，并与导轨垂 直；在 t=0 时由静止释放金属棒，金属棒以 2 2/am s 的加速度匀加速通过 ABCD 区 域已知金属棒质量 0.1mkg ，且运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，除 R 外所 有电阻均忽略不计， 2 10/gm s求 （1）金属棒在 ABCD 区域中运动时电流大小及方向； （2）k 值及金属棒从静止到通过 ABCD 区域所用的时间 试卷第 6页，总 9页 14如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域上下边缘间距离为 h，磁感 应强度为 B，有一宽度为 b（bh） 、长度为 L、电阻为 R、质量为 m 的矩形导体线圈紧 贴磁场区域上边缘从静止
11、起竖直下落，当线圈的 PQ 边到达磁场下边缘时，恰好开始做 匀速运动。求： （1）线圈的 M、N 边刚好进入磁场时，线圈的速度大小。 （2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间。 15 如图所示， 水平的平行虚线间距d10cm， 其间有磁感应强度B1.0T的匀强磁场 一 个正方形线圈 ABCD 的边长 l10cm，质量 m100g，电阻 R0.04。开始时，线圈 的下边缘到磁场上边缘的距离 h80cm。将线圈由静止释放，取 g10m/s2，求： （1）线圈下边缘刚进入磁场时，CD 两端的电势差 （2）线圈下边缘刚进入磁场时加速度的大小 （3）整个线圈穿过磁场过程中产生的电热 Q 16如
12、图所示，在光滑水平面上，有一坐标系 xOy，其第一象限内充满着垂直平面坐标 向里的，大小为 B0=1T0的匀强磁场，有一长 l1=2m，宽 l2=1m 的形线框 abcd，其总 电阻为 R=1，初始时两边正好和 xy 轴重合 （1）当线框绕 ab 轴以角速度=匀速转动时线框产生的感应电动势的表达式是什么？ （2）线框绕 ab 轴转动 90过程中，产生的热量为多少？ （3） 若磁感应强度 B 沿 y 方向不变， 沿 x 方向的变化满足 B=B0+x， 使线框以速度 v=1m/s 沿 x 轴正方向匀速运动，需沿 x 轴方向施加多大外力？方向指向哪儿？ 17质量为 1kg 的铜块静止于光滑的水平面上
13、，一个质量为 50g 的小球以 1000m/s 的速 率碰到铜块后，又以 800m/s 的速率被反弹回，求： (1)铜块获得的速度大小； (2)小球对铜块的冲量大小。 18 如图所示， ab、 cd 为足够长、 水平放置的光滑固定导轨， 导体棒 MN 的长度为 L=2m， 电阻1r ， 有垂直 abcd 平面向下的匀强磁场， 磁感强度 B=1.5T， 定值电阻 1 4R ， 2 20R ，当导体棒 MN 以 v=4m/s 的速度向左做匀速直线运动时，电流表的示数为 0.45A，灯 L 正常发光.求： 试卷第 8页，总 9页 （1）棒切割磁感线产生的感应电动势和灯 L 的额定电压； （2）维持杆
14、匀速运动的外力功率为多大； （3）正常发光时灯 L 的电阻值. 四、填空题四、填空题 19用如图等臂天平可测量磁感应强度 B，天平右侧下方悬挂的矩形线圈宽为 L，共 N 匝。虚线框中匀强磁场垂直于纸面，线圈通以图示方向的电流 I 时，天平平衡。保持电 流大小不变，改变其方向，从左盘中移动质量为 m 的砝码至右盘，使天平重新平衡。 由此可知磁场的方向垂直纸面向_，磁感应强度大小 B=_。 （已知重力 加速度 g） 20如图所示，质量为 m 阻值为 R 的金属棒ab从 H 高的弧形轨道由静止释放，水平轨 道处于竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场强度大小为 B，质量也为 m 阻值也为 R 金属 棒cd处
15、于水平导轨上，运动过程中ab棒与cd棒不相撞，已知重力加速度 g，平行导轨 间距 L，水平导轨足够长，不计一切摩擦，求： （1）cd棒固定，ab棒刚进入磁场时的电流I _？ （2）cd棒固定，ab棒进入磁场后运动的位移x _？ （3）cd棒不固定，ab棒与cd棒最终速度 1 v _？ 2 v_？ （4）cd棒不固定，整个过程中电能的生成量E 电 _？电热的生成量 Q _？ 答案第 1页，总 13页 参考答案参考答案 1B 【详解】 当xL时，感应电动势为 3 2 EBvx 感应电流为 3 2 E IBvx RR 当2LxL时，感应电动势为 3 (2) 2 EBLx v 感应电流为 13 3 2
16、 E IBvLBvx RRR 当23LxL时，感应电动势为 (23)EBLLx v 感应电流为 231E IBvLBvx RRR 故选 B。 2D 【详解】 A开关 S 闭合瞬间，a、b 灯立即亮，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，使得 c 灯逐渐亮，故 A 项错误； BL 是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略，开关 S 闭合，电路稳定后，L 相当于导 线，则三灯都亮，故 B 项错误； CD开关 S 断开后，b 灯立即熄灭，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，则电流 将在线圈与 a、c 灯之间形成新的回路，使得 a、c 灯逐渐熄灭，故 C 项错误，D 项正确。 故选 D。 答案第
17、2页，总 13页 3C 【分析】 可根据楞次定律或右手定则来判断，以及动力学公式和电磁感应定律来计算 【详解】 A当线框从开始位置到 ab 边运动到磁场右边缘的过程中，先 cd 边切割磁感线，后 ab、cd 边割磁感线，最后 ab 边切割，根据右手定则判断，a 端电势比 b 端电势都高，故 A 错误； B线框完全进入磁场时，ab、cd 边都切割磁感线，根据右手定则判断，虽然线框中没有感 应电流，但 a 端电势仍比 b 端电势高，即 a、b 两端有电势差，故 B 错误； CD计算 a、b 两端的电压有最大值时，有两种情况可考虑：一种情况是，线框的 ab 边运 动到磁场右边缘瞬间，线框的速度最大，
18、线框中的电流最大，此时的 a、b 两端的电压最大， ab 边通过的距离是 3L,设线框的最大速度为 m v，根据运动学公式和导线切割磁感线产生感 应电动势有 2 6 m vaL 6 m EBLvBLaL 解得 6 m EBLaL I RR 因为 ab 边切割产生感应电动势，ab 边就是电源，设电压为 ab U得 3 4 abm UI R 3 6 4 ab UBLaL 第二种情况是，cd 边运动到将要出磁场右边缘瞬间，金属线框通过距离是 2L，整个金属线 框在磁场中有最大速度，设最大速度为 m v ，最大电动势为 E根据导线切割磁感线产生感 应电动势有 m v= 4aL E 42BLaLBL a
19、L 答案第 3页，总 13页 因金属线框都在磁场中，ab、cd 边以同方向、同速度都切割磁感线，产生的电动势大小相 等，在电路中方向相反，线框中没有电流，此时 a、b 两端的电压就等于电动势，是 ab U ab U 2BL aL 比较 ab U和 ab U ， ab U ab U故 C 正确，D 错误 故选 C。 【点睛】 计算最大值的问题，要分析在什么情况下存在最大值 4A 【详解】 ABS 断开瞬间，线圈中的电流减小，产生阻碍原电流减小的感应电流，相当于一个电源， 此时 L、a、c 形成闭合回路，故 a、c 灯逐渐熄灭，而 b 灯中的电流是立即为零的，所以 b 立即熄灭，故 A 正确，B
20、错误； CDS 闭合瞬间，穿过线圈的电流增大，产生感抗，所以 c 逐渐亮起来，而 a、b 不受影响， 立即亮，稳定后，L 相当于一根理想导线，故 a、b、c 均亮，故 CD 错误； 故选 A。 5C 【详解】 A. 由图知，当光照增强时，光敏电阻 R4减小，总电阻减小，总电流增大，并联部分的电阻 不变，所以电压增大，所以电容器两端的电压增大，根据 Q=UC 可知，电量增大，故 A 错 误； B. 当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于不知道外电路电阻与内阻的关系， 所以无法判断电源的输出功率的变化，故 B 错误； C. 若 R2的阻值减小，则总电阻减小，总电流增大，并联部分的电压减小
21、，通过 A 的电流减 小，故 C 正确； D. R1与电容器串联，相当于断路，其变化不影响电路变化，故 D 错误。 6C 【详解】 A线圈 a 中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，根据楞次定律线圈 a 中有逆时针方向的电 流，故 A 错误； 答案第 4页，总 13页 BDb、d 区域中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流，故 BD 错误； C线圈 c 中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，根据楞次定律可知线圈 c 中有顺时针方向 的电流，故 C 正确。 故选 C。 7B 【解析】 【详解】 A当磁铁向下运动时，向下穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，流过电阻的电流是由 B 经 R 到 A，故
22、 A 错误； B当磁铁向上运动时，向下穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，高于电流的磁场的方 向向下，流过电阻的电流是由 A 经 R 到 B，故 B 正确； CD根据相对运动，则线圈应该向下运动，等效于磁铁向上运动，故 CD 错误。 故选 B。 【点睛】 楞次定律判断感应电流的方向往往按“三步走”： 1、 明确原磁场方向及磁通量的变化情况； 2、 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；3、由安培定则判断感应电流方向。 8AC 【详解】 AB汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径120mR ，向心加速度为 2 2 3.3m/s v a R 角速度 1 =rad/s 6 v R 故 A 正确
23、，B 错误； C以汽车为研究对象，当路面对轮胎的径向摩擦力指向内侧且达到径向最大静摩擦力时， 此时汽车的速率为安全通过圆弧形弯道的最大速率 m v，设汽车的质量为 m，在水平方向上 根据牛顿第二定律得 2 m m v fm R 答案第 5页，总 13页 在竖直方向上有 N Fmg 径向最大静摩擦力为正压力的 0.8 倍，即 mN fkF 以上三式联立解得 31.0m/s m vkgR 所以晴天时汽车以 30m/s 的速率可以安全通过此圆弧形弯道，故 C 正确； D下雨时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的 0.4 倍，有 21.9m/s m vk gR 15m/s21.9m/s 所以汽车
24、可以安全通过此圆弧形弯道，且不做离心运动，故 D 错误。 故选 AC。 9BCD 【详解】 发电机是线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故 A 错误；白炽 灯是将电能转化为热能后一部分热能转化为光能的设备，即是消耗电能的电热装置，故 B 正确；电动机是线圈在磁场中运动，因通电，而产生力，故 C 正确；电吹风是将电能转化 为热能，与电磁感应无关，故 D 正确； 故选 BCD 10BC 【详解】 A重力与安培力的合力与导体棒与斜面间正压力等大反向，磁场从图示方向顺时针缓慢转 为竖直向上的方向过程中，重力与安培力合力的夹角减小，两力大小不变，所以合力变大， 即正压力变大，所以最大
25、静摩擦力变大，所以导体棒受力仍平衡，所以合力仍为零即不变， 故 A 错误； B由公式F BIL 安 可知，由于磁场大小不变，所以安培力大小不变，故 B 正确； C磁场垂直斜面时：由平衡条件可得，弹力 1 cos N Fmg，磁场为竖直向上时：由平衡 条件可得，弹力 答案第 6页，总 13页 2 cossin N FmgF安 所以弹力变大，故 C 正确； D磁场垂直斜面时：由平衡条件可得，摩擦力 1 sinfFmg 安 当磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直向上的方向时， 安培力大小不变， 安培力沿斜面方向 的分力减小，当减小到与重力沿斜面向下的分力相等时，摩擦力变为零，当安培力沿斜面方 向的分力减
26、小到小于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力增大，所以摩擦力先减小后增大，故 D 错误 故选 BC。 【点睛】 本题属于导体在磁场中平衡的问题， 是安培力与力学知识的综合，按照力平衡的解题思路求 解，分析受力是关键 11 （1）0.4 （2）20 J 【详解】 （1）由图乙得 ab 棒刚开始运动瞬间 a2.5 m/s2， 则 FFfma 解得 Ff0.2 N. ab 棒最终以速度 v10 m/s 匀速运动，则所受到拉力、摩擦力和安培力的合力为零， FFfF安0. 22 = BLvB L v FBILBL RR 安 . 联立可得 R 22 f B L v FF 0.4 . （2）由功能关系可得 （FF
27、f）x 1 2 mv2Q， 解得 答案第 7页，总 13页 Q20 J. 12 （1）adcba（2） 22 (sin)mgma R v B L （3） 22 44 4(sin) ()sin mRmgma Qmg dL B L 【解析】 （1）由右手定则知 电流方向为adcba （2）由牛顿第二定律得mgsin-FA=ma 安培力的大小为 FA=BIL 由闭合电路欧姆定律得 E I R 由法拉第电磁感应定律得 E=BLv 得 22 sinmgma R v B L （3）cd 边进入磁场时，cd 边两端电压为 3 4 UBLv 设 ab 边离开磁场时，线框的速度为 v1，cd 边两端电压为 1
28、1 4 UBLv 知 v1=3v 由能量守恒定律得： 22 1 11 ()sin 22 mvmvQmg dL 得 22 44 4(sin) ()sin mRmgma Qmg dL B L 点睛： 本题是电磁感应与力学和能量关系的结合题分析清楚线圈的运动过程是正确解题的 关键，解题时要注意：E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件、动能定理与能量守恒定 律的应用，求热量时，要根据线圈的机械能的变化情况来分析 13 （1）0.6A电流由 M 到 N（2）1.2s 【详解】 （1）在磁场中运动时，因为 sin30ag 可知安培力必沿轨道面向上，故金属棒中电流由 M 到 N 令金属棒中电流大小为I，
29、则 答案第 8页，总 13页 0 sin30mgB Ilma 解得 0.6AI （2）令金属棒运动时间 0 t后进入磁场区域 0 B， 进入磁场前加速度 0 sin30mgma 解得 2 0 5m/sa 刚进入磁场时的速度为 0 v为 000 va t 当金属棒在磁场中运动的时间为 t 时，金属棒、电阻、导轨组成的回路磁通量为： 22222 00000000 11 2 22 k ttSB l v tatkStkSt tkStB lv tB lat 由题意及（1）问可知，回路中的感应动势恒定不变，故磁通量一定随时间均匀变化 所以有 22 0 1 2 kStB lat 解得 2 2.5T /sk
30、考虑到回路中的感应电势大小及感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律： 0000 2EkSta B lt t 其中 EIR 代数据解得 0 1st 金属棒在磁场中的运动时间 2 0 1 1.04 2 v tat 答案第 9页，总 13页 解得 0.2st 金属棒从静止开始到通过磁场区域所用的时间： 0 1.2sttt 14 （1） 2 1 22 ()2 () mgR vg hb B L （2） 2222 44 2()B L bm Rhb t mgRB Lg 【解析】 【详解】 （1）设线圈匀速穿出磁场区域的速度为 v2，此过程线圈的重力与安培力平衡，即有： 2 BLv mgBL R 解得： 2 2
31、2 mgR v B L 设线圈的 MN 边刚好进入磁场时，线圈的速度大小为 v1线圈完全在磁场中运动的过程， 磁通量不变，没有感应电流产生，不受安培力，机械能守恒，则得： 22 12 11 22 mvmg hdmv（） 解得： 2 1 22 ()2 () mgR vg hb B L ； （2）对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程，经历的时间设为 t，线圈所受安培力的平均 值为F线圈速度的平均值为v，根据动量定理，得： 1 mgtFtmv 而 22 BLvB L b FtBILtBLt RR 解得： 22 1 vB L b t gmgR 联立得： 2222 44 2()B L bm Rhb t
32、mgRB Lg 15 （1）0.3V； （2）0； （3）0.2J 【详解】 （1）设线框进入磁场的速度为 v，根据动能定理可得 答案第 10页，总 13页 mgh= 1 2 mv2 解得 v=4m/s 根据法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势为 E=BLv=0.4V CD 两端电压为路端电压，则有 UCD= 3 4 E=0.3V （2）根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为 I=E R =10A 此时的安培力大小为 F=BIL=1N，方向向上， 重力为 G=mg=1N 所以加速度为 a=F mg m =0； （3）根据功能关系可知，产生的热量等于重力势能减少量，则 Q=2mgd=0.2J 1
33、6 （1）2 sinetV（2）2J（3）4N 【解析】 （1） 0 2 m EBSV 感应电动势的表达式sin2 sin m eEttV （2）2 2 m E EV 1 2 ts 产生的热量： 2 2 E QtJ R （3）Bab=B0+x1Bcd=B0+x1+l1 1 2 abcdab BBBlT E=Bl2v=2V 答案第 11页，总 13页 2 E IA R 2 4 cdab FFFBIlN 方向：水平向右（或沿 x 轴正方向） 17(1)90m/s；(2)90kgm/s 【详解】 (1)小球与铜块组成的系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 1 01 122 m
34、vm vm v 即 2 0.050 10000.0508001 v （） 解得 2 90m/sv (2)由动量定理可得 22 =1 90kg m/s=90kg m/sI m v 18(1)12V；9V；(2)7.2W；(3)60 【详解】 (1)导体棒MN产生的感应电动势为： 1.5 2 4V12VEBLv b、d间并联电压为： L222 0.45 20V9V bd UUUI R (2)由闭合电路欧姆定律得： 1 ()EUI rR 解得通过杆的电流为：0.6AI 根据能量守恒可得维持杆匀速运动的外力功率为等于整个装置产生的总电功率 则有整个装置产生的总电功率： 12 0.6W7.2WPEI (
35、3)则流过灯的电流为 ： L2 0.60.45A0.15AIII 答案第 12页，总 13页 灯 L 的电阻值： L L L 9 60 0.15 U R I 答：(1)12V；9V；(2)7.2W；(3)60 19里 mg NIL 【详解】 1由题知，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， 说明电流反向后， 线框所受的安培力方向由原来的向下变成向上，即开始线圈所受安培力的 方向向下，根据左手定则可知，磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里。 2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， 安培力大小变化量等于砝码重力的 2 倍
36、，所以右边应加砝码，根据天平平衡有 222mgFNBIL 安 解得 mg B NIL 20 2 2 BLgH R 22 2 2gHmR B L 2 2 gH2 2 gH 2 mgH 2 mgH 【详解】 (1)1cd棒固定时，ab棒进入水平轨道时速度为 0 v，有 2 0 1 2 mgHmv ab棒刚进入磁场时的感应电动势为 0 EBLv ab棒刚进入磁场时的电流为 2 E I R 联立解得 2 2 BLgH I R (2)2由动量定理可得 答案第 13页，总 13页 0 BIL tmv qI t ， 2 E I R ，E t ，BLx 联立解得 22 2 2gHmR x B L (3)34cd棒不固定，两棒最终一起做匀速直线动动，由动量守恒定律可得 0 2mvmv 共 解得 0 2 22 gHv v 共 则 12 2 2 gH vvv 共 (4)56由能量守恒定律可得，整个过程中动能减小转化为电能，再转化为内能产生热量， 则有 22 0 11 2 22 EQmvm v 电共 解得 2 mgH EQ 电
