第二章 电磁感应 章末综合提升-【名师导航】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册教师用书配套课件（人教版）

该高中物理电磁感应单元复习课件系统梳理了楞次定律、法拉第电磁感应定律等核心知识，通过知识框架图将感应电流方向判断、感应电动势计算与单杆双杆模型串联，构建“概念-规律-应用”的逻辑体系。 其亮点在于采用“巩固层知识整合-提升层模型探究-综合测评巩固”分层设计，如单杆模型典例结合牛顿定律与能量守恒培养科学思维，双杆问题通过动量守恒深化推理能力，助力学生夯实物理观念，教师可精准实施分层教学提升复习效率。

第二章　电磁感应 章末综合提升 巩固层·知识整合 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 提升层·主题探究 主题1　“单杆”模型 单杆模型是电磁感应中常见的物理模型，此类问题所给的物理情境一般是导体棒垂直切割磁感线，在安培力、重力、拉力作用下的变加速直线运动或匀速直线运动，所涉及的知识有牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等。此类问题的分析要抓住三点： (1)导体棒的稳定状态一般是匀速运动(达到最大速度或最小速度，此时合力为零)； (2)整个电路产生的电能等于克服安培力所做的功； (3)电磁感应现象遵从能量守恒定律。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 【典例1】　如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R。定值电阻的阻值也为R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 (1)求金属棒下滑的最大速度vm； (2)金属棒从静止开始下滑距离为s0时速度恰好达到最大，求该过程通过金属棒的电量q； (3)求该过程中金属棒上产生的焦耳热Q。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 [解析]　(1)当金属棒匀速下滑时速度最大，由平衡条件有mgsin α＝BIL 根据闭合电路的欧姆定律得I＝＝，联立解得 vm＝。 (2)该过程通过金属棒的电量为q＝＝＝ 联立解得，该过程通过金属棒的电量q＝＝。 (3)根据能量守恒定律得mgs0sin α＝＋2Q 解得，该过程中金属棒上产生的焦耳热Q＝mgs0sin α－。 [答案]　(1))(3)mgs0sin α－ 主题2　“双杆”模型 双杆类问题可分为两种情况：一是“假双杆”，甲杆静止不动，乙杆运动。其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着一个条件：甲杆静止、受力平衡。另一种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 【典例2】　如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上横放着两根导体棒ab和cd。设两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B。开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速度， 初速度大小分别为v0和2v0，求： 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 (1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热； (2)当ab棒向右运动，速度大小变为时，回路中消耗的电功率。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 [解析]　(1)从开始到最终稳定的过程中，两棒组成的系统动量守恒，则有 2mv0－mv0＝2mv 解得v＝ 由能量守恒定律可得，从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热为 Q＝＋m(2v0)2－(2m)v2＝。 (2)当ab棒向右运动，速度大小变为时，设cd棒的速度是v2，根据动量守恒定律得 2mv0－mv0＝mv2＋m 解得v2＝ 此时回路中的总电动势E2＝BL＝BLv0 则消耗的电功率为P2＝＝。 [答案]　 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第 1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。) 1．关于下列四幅图，说法正确的是(　　) 章末综合测评(二)　电磁感应 15 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 A．甲图是电磁感应实验，说明磁可以生电 B．乙图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量 C．丙图是金属探测器，探测环中的发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中会产生涡流 D．丁图是电吉他中电拾音器的基本结构，金属弦被磁化，弦振动过程中线圈中会产生感应电流，从而使音箱发声。如果选用铜质弦，电吉他也能正常工作 √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 16 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 C　[题图甲是电流磁效应实验，说明电可以生磁，故A错误；题图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在冶炼炉内的金属中产生涡流，产生大量热量，故B错误；题图丙是金属探测器，探测环中的金属线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中会产生涡流，故C正确；题图丁是电吉他中电拾音器的基本结构，金属弦被磁化，弦振动过程中线圈中会产生感应电流，从而使音箱发声，如果选用铜质弦，不能被磁化，电吉他不能正常工作，故D错误。] 17 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 2．如图所示，光滑的水平桌面上放着a和b两个完全相同的金属环。如果一条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环，则(　　) A．a、b两环均静止不动 B．a、b两环互相靠近 C．a、b两环互相远离 D．a、b两环均向上跳起 √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 18 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 C　[当条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，两环中的磁通量增大，根据楞次定律可知两环中的感应电流将阻碍这种变化，于是相互远离。故选C。] 19 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 3．(人教版教材P45T5改编)如图所示，用两根材料粗细、长度完全相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈所在平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比IA∶IB为(　　) √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 20 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 B　[由题意知线圈A和B的长度、横截面积和材料(电阻率)都相同，所以电阻相同，由LA＝n1·2πr1＝LB＝n2·2πr2得＝，两线圈中的感应电流之比等于两线圈感应电动势之比，由法拉第电磁感应定律E＝nS，得＝＝＝＝，所以B正确。] 21 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 4．如图是演示自感现象的实验装置，小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，电源内阻不能忽略，关于该实验现象下列说法正确的是(　　) A．接通开关后小灯泡慢慢变亮直至亮度稳定 B．接通开关电路稳定后通过小灯泡的电流为零 C．接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈中电流 不变 D．接通开关电路稳定后再断开小灯泡闪亮一下 后逐渐熄灭 √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 22 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 C　[接通开关后，根据楞次定律可知线圈阻碍电流的增大，所以初始小灯泡亮度较大，由于小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，小灯泡慢慢变暗，然后亮度稳定，所以电路稳定后通过小灯泡的电流不为零，故A、B错误；小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，接通开关电路稳定后支路电流相等，再断开瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且线圈与小灯泡构成回路，则断开瞬间线圈中电流不变，小灯泡逐渐熄灭，不会先闪亮一下，故C正确，D错误。] 23 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 5．(人教版教材P47T6改编)如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度大小为B，回路的总电阻为R，从左往 右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。 则(　　) 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 24 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B．回路中感应电流大小不变，为 C．回路中感应电流方向不变，为D→C→R→D D．回路中有周期性变化的感应电流 √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 25 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 B　[把铜盘视为闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，A错误；铜盘切割磁感线产生的感应电动势为E＝BL2ω，回路中感应电流为I＝＝，B正确，D错误；由右手定则可判断出感应电流方向为C→D→R→C，C错误。] 26 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 6．Ⅰ、Ⅱ两区域存在垂直纸面的匀强磁场，L1、L2、L3是磁场边界，两磁场区域宽度均为d，方向如图所示。与磁场方向垂直的平面内有一直角边长也为d的等腰直角三角形硬导线框。现使导线框以恒定的速度水平向右穿过磁场，运动过程中始终保持一直角边与磁场边界平行。若规定顺时针方向为电流的正方 向，则此过程中，导线框内感应电流与时间 的关系图像可能正确的是(图中虚线方格为等 大正方形)(　　) 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 27 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 28 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 B　[Ⅰ区域存在向里的匀强磁场，Ⅱ区域存在向外的匀强磁场，三角形闭合导线框进入Ⅰ区域时向里的磁通量增大，根据楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，电流为负；三角形闭合导线框进入Ⅱ区域时，向里的磁通量减小向外的磁通量增加，根据楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，电流为正；三角形闭合导线框离开Ⅱ区域时，向外的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，电流为负。故选B。] 29 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 7．如图所示，匝数N＝2 000、面积S＝60 cm2、电阻r＝1.0 Ω的线圈处在竖直向下的均匀磁场中，磁感应强度大小为B1，通过软导线分别与边长为l＝10 cm、每个边的阻值均为4 Ω、质量分布均匀的正方形线框的d、c相连接，正方形线框用两个劲度系数为k＝150 N/m的轻质绝缘弹簧悬吊在天花板上，整个线框处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，已知B1随时间的变化规律为B1＝5t(T)，开关闭合前线框静止，开关闭合，稳定后，两弹簧的长度均变化了Δx＝0.5 cm。忽略软导线对线框的作用力。则下列说法正确的是(　　) 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 30 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 A．线框中的电流方向为由c到d B．ab边与cd边所受的安培力相等 C．流过线圈的电流为20 A D．磁感应强度大小B2为1 T √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 31 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 D　[根据楞次定律可知线框中的电流方向由d到c，A错误；由于da、ab、bc串联之后再与dc并联，可知ab边与cd边电流不同，因此所受安培力不同，B错误；回路感应电动势E＝NS＝2 000×5×60× 10-4 V＝60 V，回路总电阻R总＝r＋＝4 Ω，因此流过线圈的电流I＝＝15 A，C错误；根据平衡条件可知B2l·＋B2l·＝2kΔx，解得B2＝1 T，D正确。] 32 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 8．如图所示，在一磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L＝0.1 m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3 Ω的电阻。导轨上垂直放置着金属棒ab，其接入电路的电阻r＝0.2 Ω。当金属棒在水平拉力作用下以速度v＝4.0 m/s向左做匀速运动时(　　) 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 33 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 A．ab棒所受安培力大小为0.02 N B．N、Q间电压为0.2 V C．a端电势比b端电势高 D．回路中感应电流大小为1 A √ √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 34 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 AC　[ab棒产生的感应电动势E＝BLv＝0.2 V，感应电流I＝＝0.4 A，ab棒受到的安培力大小F＝ILB＝0.02 N，A正确，D错误；N、Q间的电压U＝E＝0.12 V，B错误；由右手定则得a端电势比b端电势高，C正确。] 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 9．如图所示，两水平虚线之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，边长为a的正方形导体框由磁场上方a处静止释放，导体框的上、下边始终保持与磁场的边界平行，当导体框的下边与磁场的上边界重合时导体框开始匀速运动。已知磁场的磁感应强度大小为B，磁场的宽度为h＝4a，导体框的质量为m、电阻值为R， 重力加速度为g，忽略其他阻力。则下列说法正 确的是(　　) 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 36 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 A．导体框进入磁场过程中导体框中产生的焦耳热为mga B．导体框进入磁场过程中，通过导体框某一横截面的电荷量均为 C．导体框下边出磁场时的速度为2 D．导体框出磁场的过程中做加速运动 √ √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 37 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 AC　[导体框进入磁场过程中导体框做匀速运动，根据能量守恒Q＝mga，故A正确；根据法拉第电磁感应定律可知，在进入磁场的过程中＝ Δt，联立解得q＝，故B错误；根据自由落体公式＝2ga，解得v1＝，导体框进入磁场过程中做匀速运动，导体框完全进入磁场后，因无电磁感应，导体框继续做匀加速直线运动，则 38 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 ＝2g·3a，解得v2＝2，故C正确；导体框进入磁场过程中做匀速运动，安培力等于重力，导体框出磁场时速度增大，安培力大于重力，所以导体框出磁场的过程中先做减速运动，故D错误。故选AC。] 39 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 10．如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别向两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中(　　) A．导体框ad边两端电势差相同 B．通过导体框截面的电荷量相同 C．导体框中产生的焦耳热相同 D．导体框中产生的感应电流方向相同 √ √ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 40 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 BD　[设金属框的边长为l，以v的速度向上匀速拉出磁场时，由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得，导体框ad边两端电势差为U1＝E1＝Blv，以4v的速度向右匀速拉出磁场时，导体框ad边两端电势差为U2＝E2＝Bl×4v＝3Blv，A错误；通过导体框截面的电荷量为q＝IΔt，由闭合电路欧姆定律可得I＝，由法拉第电磁感应定律可得E＝，ΔΦ＝Bl2，解得q＝，可知q与速度无关， 41 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 导体框从两个方向移出磁场的过程中，通过导体框截面的电荷量相同，B正确；以v的速度匀速拉出磁场时，导体框中产生的焦耳热为Q＝t，E＝Blv，t＝，解得Q＝∝v，可知速度越大，焦耳热越多，C错误；两次运动中穿过线框的垂直纸面向外的磁通量均减小，根据楞次定律知，导体框中产生的感应电流方向相同，都是逆时针方向，D正确。故选BD。] 42 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 二、非选择题 11．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，请回答下列问题： 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 43 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (1)请将实物电路图用笔画线补齐。 (2)将线圈E插入线圈F中稳定不动，闭合开关时，线圈F中感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向________(选填“相同”或“相反”)。 (3)在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，线圈F中的感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向________(选填“相同”或“相反”)。 见解析图 相反 相同 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 44 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 [解析]　(1)如图所示。 45 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (2)闭合开关时，通过线圈F的磁通量增大，由楞次定律可判断，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，即线圈F中的感应电流方向与线圈E中的电流绕行方向相反。 (3)在开关处于闭合状态下，将滑动变阻器滑片向右移动过程中，电路中电流减小，线圈F中的磁通量减少，由楞次定律可判断，线圈F中的感应电流方向与线圈E中的电流绕行方向相同。 46 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 12．如图所示，一倾角θ＝37°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，底边宽l＝1.0 m，现将一质量m＝0.25 kg 的导体棒通过细软导线接入电路中，当在斜面范围存在一垂直斜面向下的匀强磁场时，导体棒恰好能水平静止在斜面上，且图中标称为“4 V　8 W”的小灯泡也能正常发光，已知图中电源电动势E＝8.0 V，内阻r＝1.0 Ω，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，试求： 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 47 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (1)小灯泡的额定电流和通过电源的电流； (2)金属棒受到的安培力F大小； (3)磁场的磁感应强度B大小。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 48 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 [解析]　(1)小灯泡正常发光时，有PL＝UIL 解得小灯泡的额定电流为IL＝2 A 通过电源的电流为I总＝＝ A＝4 A。 (2)导体棒静止在导轨上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即F＝mg sin 37°＝1.5 N。 49 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (3)通过导体棒的电流I＝I总－IL＝2 A 导体棒受到的安培力为F＝BIl 解得磁场的磁感应强度B大小为B＝0.75 T。 [答案]　(1)2 A　4 A　(2)1.5 N　(3)0.75 T 50 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 13．如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定平行金属导轨，间距L＝0.8 m，上端接有阻值R＝3 Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，一质量m＝1 kg、接入导轨间的阻值r＝1 Ω的金属棒垂直于导轨放置。金属棒由静止释放后，沿导轨方向下滑的位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中OA为曲线，AB为直线，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝，金属棒与金属导轨接触良好，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 51 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (1)6～10 s金属棒运动的速度； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小； (3)0～6 s内电阻R产生的热量。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 52 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 [解析]　(1)由题图乙可知6～10 s金属棒运动的速度v＝＝ m/s＝1 m/s。 (2)由题图乙可知6～10 s金属棒做匀速运动，受力分析可知mg sin θ＝F＋μmg cos θ 物体所受安培力F＝BIL 回路中感应电流I＝＝ 联立解得B＝2.5 T。 53 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (3)根据动能定理知 mgxsin θ－μmgxcos θ－WA＝mv2 电阻R产生的热量QR＝Q＝WA 联立解得QR＝3.375 J。 [答案]　(1)1 m/s　(2)2.5 T　(3)3.375 J 54 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 14．某设计团队设计了一种天体探测器的回收装置，其返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置，电磁缓冲装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；②含绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ的返回舱，轨道内存在相对返回舱静止的稳定匀强磁场，方向垂直于轨道平面向里。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与返回舱中的磁场相互作用，直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为v0，4台电 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 55 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 磁缓冲装置结构相同，其中一台电磁缓冲装置的结构简图如图所示，线圈的电阻为R，ab边长为L，返回舱(不含缓冲滑块)质量为m，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，假设缓冲轨道足够长，线圈足够高。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 56 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (1)求缓冲滑块刚着地时，ab边中电流I的大小和方向； (2)求返回舱最终软着陆的速度v大小； (3)若返回舱的速度大小从v0减到v的过程中，下 降高度为h，求该过程中每台电磁缓冲装置中产 生的焦耳热Q(计算结果保留v和h)。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 57 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 [解析]　(1)返回舱向下运动，线圈相对于磁场向上运动，根据右手定则可知，线圈ab边中感应电流的方向为b→a，感应电动势的大小E0＝BLv0 感应电流的大小I＝ 解得I＝。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 58 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (2)对线圈进行分析，受到磁场的安培力方向向下，根据牛顿第三定律可知，线圈电流激发的磁场对返回舱的反作用力方向向上，大小相等，返回舱向下做减速运动，可知加速度逐渐减小，由于缓冲轨道足够长，线圈足够高，可知，当加速度减为0时，返回舱最终做匀速运动，则有 4BI1L＝mg 匀速过程的感应电流I1＝ 解得v＝。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 59 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (3)根据能量守恒定律有Q总＝－mv2 则每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q＝ 解得Q＝－。 [答案]　(1)，电流的方向为b→a (2)－ 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 60 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 15．如图所示，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为l，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直方向匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线，质量为m、导轨间电阻为R的导体棒MN和质量为2m、导轨间电阻为2R的导体棒PQ静置于图示的导轨上(两棒始终与导轨垂直且接触良好)。现使MN棒获得一个大小为v0、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中，求： 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 61 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (1)两棒最终的速度大小； (2)MN棒产生的焦耳热； (3)通过PQ棒某一横截面的电荷量。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 62 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 [解析]　(1)根据右手定则可知，从上往下看，感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知，两棒受到的安培力方向均为水平向右，故MN棒向左做减速运动，PQ棒向右做加速运动，当速度大小相等时，根据右手定则可知，回路中电动势为0，感应电流为0，此后两棒做匀速直线运动，根据动量定理可知，对MN棒有－BlΔt＝mv1－mv0 对PQ棒有BlΔt＝2mv1 解得v1＝。 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 (2)由题意可知，回路产生的总热量为Q＝ 则MN棒产生的焦耳热为QMN＝Q 解得QMN＝。 (3)由上分析可知，根据动量定理可知BlΔt＝2mv1 通过PQ棒某一横截面的电荷量为q＝＝。 [答案]　(1)　(3) 巩固层 提升层 章末综合测评 章末综合提升 $