(13)电磁感应-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（N）

高三一轮复习单元检测卷/物理 (十三)电磁感应 (考试时间75分钟，满分100分) 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的) 1.电磁场与现代高科技密切关联，并有着重要应用。对以下四个科技实例，下列说法正 确的是 XXX S☑E 导体 等离子体 UH 甲 丙 A.如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B,匀强电场的电场强度大小为E,速 度选择器能使速度大小为唱的带电粒子沿宜线匀速通过，与粒子的带电性质及电 荷量有关 B.如图乙所示，磁流体发电机正常工作时电流方向为α→R→b,电阻R两端的电势差 等于发电机的电动势 C.如图丙所示为回旋加速器，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U,则粒子射出回 旋加速器时的最大动能增大 D.如图丁所示为霍尔元件，若载流子带负电，则稳定时元件左侧的电势低于右侧的 电势，电势差与元件中的电流成正比 2.如图甲所示，为了测定列车的速度，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪器 (未画出)埋设在轨道地面，P、Q为接测量仪器的端口，磁铁产生的匀强磁场方向垂 直于地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙所示。当列车经过线圈上方时， 测量仪器记录通过线圈的电流为0.12A。磁铁的磁感应强度大小为0.005T,线圈 的匝数为5匝、阻值为0.52，线圈左、右两侧的有效切割长度均为0.2m,则在列车 经过线圈的过程中，下列说法正确的是 A.通过线圈的磁通量一直增加 列车前进方向 磁铁 B.线圈的电流方向先顺时针后逆时针 线圈 XX C.线圈所受的安培力大小为1.2×10-4N D.列车运行的速率为12m/s 接测量仪器 Q* 乙 物理第1页（共8页) 衡水金卷·先享题·高三 3.如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入 宽度为、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来射入方 向间的夹角=30°。下列说法正确的是 A.该粒子带负电且动能增大 d B该粒子运动的半径为号 M C.该粒子的电荷量与质量的比值为2泥 ×B×× D该粒子穿越蓝场的时间为甜 4.超远距离输电通常采用特高压直流输电的方式，某段直流输电线路中水平放置的三 根直导线a、b、c平行且间距相等，其中导线a、b位于同一水平面内，通入的电流大小 满足1，=21=21，方向如图所示。已知通电直导线周围的磁感应强度大小B=kI (r为磁场中某点到直导线的距离，k为常数)，下列说法正确的是 A.导线a、b相互排斥 B.导线a、b对c的安培力的合力方向竖直向下 C.导线b、c对a的安培力的合力方向竖直向下 D.图中三角形中心处的磁感应强度为零 5.如图所示，用一条均匀直导线绕成平行纸面放置的闭合回路，小圆环的半径为R,大 圆环的半径为4R,整个回路处于垂直于纸面向外的磁场中，磁感应强度大小随时间 变化的规律为B=k(k>0),则闭合回路产生的感应电动势大小为 A.kπR B.7kπR2 C.13kπR2 D.19kπR2 6.如图所示，三个灯泡完全相同且灯泡的阻值不随温度的变化而改变。闭合开关S,当 电路达到稳定状态后，再断开开关S,不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列 说法正确的是 A.开关S闭合瞬间，灯A1立刻点亮 B.开关S闭合瞬间，灯A2立刻点亮，稍后变暗些 A C.开关S断开瞬间，灯A2亮一下再逐渐熄灭 D.从开关S闭合瞬间至断开前，通过灯A3的电流保持不变 一轮复习单元检测卷十三 物理第2页（共8页） 回 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 7.两个匝数相同的圆形闭合线圈A、B用相同的导线制成，半径rA=2rB,分别按图甲、 乙两种方式放入相同的磁场中，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是 甲 A.图甲中，两线圈A、B的电动势之比为4：1 B.图甲中，两线圈A、B中的电流之比为1：2 C.图乙中，两线圈A、B的电动势之比为2：1 D.图乙中，两线圈A、B中的电流之比为2：1 8.如图所示，芯片制作工艺中有一种粒子分析器，它由加速电场、静电分析器和磁分析 器组成，加速电场的电压为U,静电分析器通道的半径为R,通道内均匀辐射电场在 中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度 大小为B、方向垂直于纸面向外。氕、氘、氚核以不同的速度进入加速电场，能沿静电 分析器中心线运动的粒子会从小孔P进入磁分析器，最终打到胶片Q上。已知氕、 氘、氚核所带的电荷量均为e,质量分别为m、2m、3m,不计粒子间的相互作用及粒子 重力，下列说法正确的是 A.能进入磁分析器的上述三种粒子的初动能相等 U 加速电场 静电分析器 B.氕、氘核打到胶片Q上的间距为2一1mER M 胶片 C.氘、氚核打到胶片Q上的间距为5二2 mER e 磁分析器 B D.氕、氚核打到胶片Q上的间距为2(5-1D mER B e 9.如图所示，两条相距1的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻 值为R的定值电阻，与导轨垂直的金属棒置于两导轨上。在电阻、导轨和金属棒中 间有面积为S的圆形区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀分布的磁场，其磁感应 强度大小B,随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为大于0的常量；在金属棒右侧 还有一匀强磁场区域，区域左边界MV(虚线)与导轨垂直，匀强磁场的磁感应强度大 小为B。,方向垂直于纸面向里。零时刻，金属棒在水平恒力的作用下从静止开始向 右运动，在to时刻恰好以速度o经过MV,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始 终相互垂直并接触良好，金属棒和导轨的电阻均忽略不计，下列说法正确的是 物理第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高三 金展棒议xXXX, ×××× ××××x× A.在0一无时间内，通过电阻的电荷量为产 B.在t。时刻以后，通过电阻R的电流方向向下 C.在t(t>to)时刻穿过回路的总磁通量为B,l(t一to) D.金属棒受到的水平恒力大小为BIP十BS R 10.如图所示，水平面上固定有形状为“☐二”、足够长的光滑金属导轨MON、PO'Q,OO 左右两侧导轨的宽度分别为2L、L,两侧匀强磁场的方向均竖直向下、磁感应强度大 小分别为B。和2B,,长度分别为2L、L的导体棒a、b垂直于导轨放在OO左右两 侧。已知两导体棒的材料相同、横截面积相同，导体棒b的质量为、阻值为R,两 导体棒α、b均与导轨接触良好，不计导轨的电阻。使导体棒α、b同时获得沿导轨的 初速度，导体棒α的初速度方向水平向左、大小为，，导体棒b的初速度方向水平向 右、大小为2，直到导体棒α、b达到稳定状态的过程中，下列说法正确的是 b A.通过导体棒的最大电流为4B,L 3R B.导体棒α、b做减速运动的加速度大小之比为1：2 C.导体棒a产生的热量为3mu 2 D.导体棒ab间距离的增加量为2B 3mRvo 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 答案 轮复习单元检测卷十三 物理第4页（共8页）》 因 三、非选择题（本题共5小题，共56分。请按要求完成下列各题》 11.(6分)在探究平抛运动和动量守恒定律的实验中，请完成如下操作： O B (1)将三块强力小磁块用强力胶水粘在铝轨道上，待胶水变干，将做好的铝轨道贴在 黑板上，如图甲所示，调节铝轨道末段水平。 (2)同理，制作线槽，将做好的线槽贴在黑板上，调节线槽水平。 (3)让一个小钢球从铝轨道上的某点P由静止释放，记下它落在线槽上的位置，记 为A;用刻度尺测量小钢球飞出时距线槽的竖直高度，记为，又测量出小钢球飞出 的水平距离OA,记为$。，如图乙所示，重力加速度为g,则小钢球做平抛运动的初速 度大小v= 。(用题中所给字母表示) (4)把另一个大小相同的小木球置于铝轨道末段，让小钢球从铝轨道上某点P由静 止释放后与小木球发生碰撞，记下它们落在线槽上的位置B、C,用刻度尺测量飞出 的水平距离OB、OC,分别记为、2，若碰撞过程中动量守恒，则小钢球的质量与小 木球的质量的比值为 (用题中所给字母表示)，实验误差产生的原因可能为 12.(8分)某实验小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。 戊 (1)首先按图甲所示的方式连接电路，闭合开关后，发现电流计的指针向右偏转；再 按图乙所示的方式连接电路，闭合开关后，发现电流计的指针向左偏转。进行上述 实验的目的为 。(填正确答案标号)》 A.检查电流计测量的电路的电流是否准确 B.检查干电池是否为新电池 C.确定电流计指针的偏转方向与电流方向的关系 (2)接下来用图丙所示的装置做实验，图丙中螺线管上的粗线标示的为导线的绕行 方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计的指针向右偏 转，说明通过螺线管的电流方向俯视时沿 (填“顺时针”或“逆时针”)方向。 物理第5页（共8页）】 衡水金卷·先享题·高三 (3)如表所示为该小组的同学设计的实验记录表的一部分，表中完成了实验现象的 记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，请帮助该小组的同学完成。 实验记录表（部分） 操作 N极朝下拔出螺线管 从上往下看的平面图(B,表示 原磁场，即磁铁产生的磁场) +0 原磁场通过螺线管的磁通量的增减 减少 感应电流的方向 沿顺时针方向 感应电流产生的磁场B的方向 (填“垂直于纸面向外”或“垂直于纸面向里”) (4)如图丁所示为当年法拉第研究电磁感应时用过的线圈，如图戊所示为当年法拉 第所做实验的示意图，他把两个线圈绕在同一个铁环上，一个线圈接到电源上，另一 个线圈接入电流表，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。 根据楞次定律判断，闭合开关时，通过电流表的电流方向为 。(填“向上”或 “向下”) 13.(10分)如图所示，在光滑的水平面上有一个形状为“☐”的单匝金属线框，CD、 DK,KV边的边长均为1=0.5m,其中CDJK、MN边的阻值均为R=言，CM、 DN边的电阻不计。线框以=3/s的速度水平向右冲进宽度为L的有界匀强磁 场，MN边恰好能穿出磁场。已知匀强磁场的方向垂直于水平面向下，磁感应强度 大小B=0.5T。求： (1)线框的MN边刚进磁场时所受到的安培力的大小； (2)线框运动的过程中通过CD边的电荷量。 XX 轮复习单元检测卷十三 物理第6页（共8页） 回 14.(14分)如图所示，半径为L的光滑圆形金属导轨固定放置在绝缘水平面上，圆心O 点固定一竖直细导体轴OO,间距为L、与水平面成0角的足够长的平行光滑倾斜导 轨通过导线分别与圆形金属导轨及导体轴相连。倾斜导轨和圆形金属导轨分别处 在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。长度为L的细导体 棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度ω匀速转动时，水平放置在倾斜导 轨上的导体棒CD恰好静止。已知导体棒CD接在导轨间的阻值为R,电路中其余 部分的电阻均不计，导体棒CD始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻 力，重力加速度为g。 (1)求导体棒CD的质量； (2)锁定导体棒OA,将导体棒CD由静止释放，求导体棒CD运动的最大速度大小； (3)导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度0匀速转动，导体棒CD 由静止释放，导体棒CD由静止释放至达到最大速度所经历的时间为t,求这段时间 内导体棒CD前进的距离。 物理第7页（共8页）】 衡水金卷·先享题·高 15.(18分)如图甲所示，足够长的平行金属导轨CD、EF水平固定在地面上，间距L= 0.5m,一质量m=0.2kg、长度也为L=0.5m的金属棒GH垂直导轨放置，导轨处 于磁感应强度大小B,=1T、方向竖直向下的匀强磁场中，有一匝数=200匝、横 截面积S=0.1的线圈通过开关S与导轨相连，线圈处于平行于线圈轴线、方向 竖直向上的另一匀强磁场中，其磁感应强度大小B,随时间变化的关系图像如图乙 所示，t=0时刻闭合开关S,金属棒GH由静止释放，当t=8s时金属棒GH开始做 匀速运动。已知线圈的总阻值r=0.252,金属棒GH的阻值R=3.5,其余电阻 不计，金属棒GH与导轨间的动摩擦因数u=0.2,重力加速度g=10m/s2,金属棒 GH始终与导轨垂直且接触良好，求： (1)刚闭合开关S时金属棒GH的加速度大小； (2)0一8s时间内金属棒GH的位移大小； (3)0~8s时间内通过金属棒GH的电荷量； (4)0~8s时间内整个电路产生的焦耳热。 0.6 23 三一轮复习单元检测卷十三 物理第8页（共8页） ㄖ高三一轮复习N ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（十三） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： 工.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅡⅢ ① ② ③④ 档次 系数 1 选择题 4 洛伦滋力在现代科技中的应用 易 0.85 2 选择题 4 楞次定律、电磁感应与电路 中 0.75 带电粒子在有界磁场中的运动 选择题 中 0.75 问题 4 选择题 4 磁场的叠加问题 中 0.75 5 选择题 4 楞次定律、法拉第电磁感应定律 中 0.70 6 选择题 电感线圈对电流的阻碍作用 难 0.55 选择题 5 法拉第电磁感应定律、欧姆定律 中 0.70 带电粒子在磁场中的匀速圆周 8 选择题 中 0.70 运动 法拉第电磁感应定律、闭合电路 9 选择题 中 0.65 欧姆定律及楞次定律 10 选择题 5 电磁感应现象中的综合问题 难 0.55 11 非选择题 6 探究平抛运动和动量守恒定律 中 0.70 12 非选择题 探究影响感应电流方向的因素 中 0.65 13 非选择题 10 电磁感应中导体棒的运动问题 中 0.65 法拉第电磁感应定律、闭合电路 14 非选择题 14 难 0.55 欧姆定律及动量定理 电磁感应中的力学、运动和能量 15 非选择题 18 难 0.55 的综合问题 ·59· ·物理· 参考答案及解析 昏考答条及解析 一、选择题 3.C【解析】由左手定则可知，粒子带负电，因洛伦兹 1.D【解析】匀强电场的方向与匀强磁场的方向垂直， 力不做功，故粒子的动能不变，A项错误；根据题意， 带电粒子进入复合场，受到电场力和洛伦兹力，且二 作出粒子轨迹的圆心，如图所示： 力是平衡力，即Eq=quB,所以粒子的速度大小u 号不管粒子带正电还是带负电均可以铅直线匀速 通过，所以与粒子的带电性质及电荷量均无关，A项 ×,× 错误；由左手定则可知正离子向上偏转，负离子向下 × 偏转，所以P板为电源正极，Q板为电源负极，正常工 x 作时电流方向为α→R→b,但电路工作时等离子体也 有电阻，故电阻R两端的电势差等于发电机的路端 粒子的运动半径r sin30,解得r=2d,B项错误； d 电压，小于电动势，B项错误：根据公式qB= 根据qB=m女，可得电荷量与质量的比值4= 可得=Br,故最大动能E=号m 之n2=92B2 与 2m 万，C项正确：穿越磁场的时间1=30×2红= 3 加速电压无关，C项错误；若载流子带负电，由左手定 D项错误。 则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的 4.C【解析】由图可知，导线a、b通入的电流方向相 电势低于右侧的电势，稳定时，根据对负粒子的受力 同，因此导线α，b相互吸引，A项错误；根据异向电流 分析，可得qmB=?号，解得U=Bd,又因为电流的 相互排斥，可知导线a、b对c的安培力均为排斥力， 微观表达1=g5S,解得U-兴故电势差与元件中 又I。=I,则导线a、b对c的安培力大小相等，结合 力的合成法则可知，导线a、b对c的安培力的合力方 的电流成正比，D项正确。 向竖直向上，B项错误；导线b、c对a的安培力分别为 2.D【解析】在列车经过线圈的上方时，由于匀强磁场 吸引力和排斥力，右侧视图如图所示： 方向垂直于地面向下，所以线圈内的磁通量方向向 c☒ 下，先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应 电流的方向为先逆时针，再顺时针，A、B项错误：线 圈所受的安培力大小F=nBIl=6×104N,C项错 ab 误：线圈切割磁感线产生的电动势E=nBw,根据闭 合电路欧姆定律可得1一是，聚立解得列车运行的速 合 率u=12m/s,D项正确。 根据1=21，B=k ,F=BIL,可得Fc=2Fb,有 ·60· 高三一轮复习N ·物理· s0是=解得0=30，所以导线6.对a的安 圈A、B中的电流之比为1：2，A项错误，B项正确；同 理，图乙中，两线圈A、B的电动势之比为4：1，两线圈 培力的合力方向竖直向下，C项正确；根据安培定则， A、B的阻值之比为2：1，两线圈A、B中的电流之比 三根通电直导线在三角形中心处的磁感应强度如图 为2：1，C项错误，D项正确： 所示： 8.AD【解析】粒子在加速电场中的加速过程，根据动 (X 能定理有eU=Ek一E,在静电分析器中，有eE= 爱，又。，ER,U相同，故能进入感分析器的上述三 种粒子的初动能相等，A项正确；在静电分析器中，粒 子做匀速圆周运动，对氕、氘、氚核，由电场力提供向 可知图中三角形中心处的磁感应强度不为零，D项 错误。 心力，有eE=m装eE=2m装eB=3m爱在场 5.C【解析】由法拉第电磁感应定律可得E= 中，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，对 △t vi S三kS,根据楞次定律可知三个小圆环中的感应 气，氘、氚核有eoB=mR,ew,B=2m元，eB= 电动势与大圆环中的感应电动势方向相反，可知回路 3m ·,联立解得氕、氘、氚核在磁场中的轨迹半径分 中产生的感应电动势大小E=kπ(4R)2一3kπR?= 别为R=√匹，R=言 2mER,R.= 13kπR,C项正确。 6.B【解析】开关S闭合瞬间，由于灯A与电感线圈 3mER BV ,则氕、氘核打到胶片Q上的间距x1= e L串联，电感线圈L阻碍电流增大，则灯A1逐渐变 2R,-2R=2EDmE丽，氘.氟核打到胶片Q 亮，灯A和灯A2并联，灯A立刻点亮，稍后变暗 B e 些，A项错误，B项正确；电路闭合状态，通过灯A和 上的间距，=2R,一2R,=25,E2、mE丞，氕，氚 B 灯A2的电流相等，则开关S断开的瞬间，通过灯A 核打到胶片Q上的间距x3=2R一2R= 的电流逐渐变小，灯A2逐渐熄灭，不会闪亮一下，C 项错误；开关S闭合瞬间，灯A逐渐变亮，即电流逐 2W3-1,mE迟，B.C项错误，D项正确。 B 渐增大，则通过灯A的电流逐渐增大，D项错误。 9.ABD 【解析】在0一t6时间内，金属棒还未经过 二、选择题 MN,闭合回路中产生的感应电动势E。=A=△Bs △t△t 7,BD【解析】由法拉第电磁感应定律可知，E=n △d -S,由欧鹅定律可得，同路中电流1-景-气，通 =nS AB ，其中S为有效面积，图甲中，两线圈A,B 过电阻的电有量q=1么祭，A项正确：在。时刻 的有效面积相等，所以感应电动势之比就是匝数之 以后，根据楞次定律可知，通过金属棒的电流方向向 比，为11，由电阻定律R=P L 一可知，阻值之比为两 上，通过电阻R的电流方向向下，B项正确；在t(t> 线圈A、B的周长之比，也就是2：1，所以图甲中，两线 to)时刻穿过回路的总磁通量更=Bl(t一)十 ·61· ·物理· 参考答案及解析 kSt,C项错误；回路中同时产生两个感应电动势，由 焦耳热，导体棒a、b最终均处于静止状态，系统产生 于电流方向均为逆时针，所以回路中总电动势E= 1 的热量Q=之×2m+2m(2w)=3m6,导体棒 B,1十kS,由欧姆定律可得，回路中电流I= E 2R a产生的热量Q。=2R十RQ=2m6,C项错误：以水 B,十s,所以金属棒所受到的安培力大小F= R 平向左为正方向，对导体棒a的整个运动过程，根据 B,1l=B号Pw+BkS R ，由二力平衡可得金属棒受到 动量定理得-B。×2LI×△t=0一2m,其中I×△t E 的水平恒力的大小F'=B十BS,D项正确。 3反X△=2B。L(xa十x62,导体棒a、b间距离的增 3R R 10.BD【解析】已知导体棒的材料相同、横截面积相 加量ax=x十：联立解得A=2,D项 同，导体棒b的质量为m、阻值为R,可知导体棒a 正确。 的质量为2、阻值为2R,导体棒a所受到的安培力 三、非选择题 大小F。=BI·2L=2B,IL,方向水平向右，导体棒 1.3)√景2分) b所受到的安培力大小F。=2BIL,方向水平向左， 可见导体棒a、b所受到的安培力等大反向，故导体 (4)”一(2分)存在空气阻力（测量时产生误差， 50S1 棒a、b组成的系统合外力为零，满足动量守恒定律。 或读数产生误差，2分) 以水平向右为正方向，初始时根据动量守恒定律，有 【解析】(3)由平抛运动规律可知h=号g,=t, m·2一2=0，由此可知导体棒a、b做减速运 动速度同时减为零，即最终稳定状态为导体棒α、b 联立解得=50 /2h 均处于静止状态。初始时导体棒a、b运动方向相 (4)由动量守恒定律可知银y=m银)十木边，将 反，根据右手定则判断可得回路中导体棒a、b产生 的感应电流方向均为逆时针（从上往下俯视回路）， 2h 2h =√条代人，可得小 可得回路中产生的总的感应电动势E等于两者分 钢球的质量与小木球的质量的比值应满足= 12木 别产生的感应电动势之和，导体棒a、b均做减速运 动，故初始时速度均最大，通过导体棒的电流为最大 一，实验误差产生的原因可能为存在空气阻力， 电流，则初始时回路中的电动势最大，有Em=B。X 测量时产生误差，或读数产生误差。 2L+2BL×2w=6B,L4,最大电流1.=R千2示 12.(1)C(2分) (2)顺时针(2分) =2BL,A项错误：导体棒a、b所受到的安培力 R (3)垂直于纸面向里(2分) 等大反向，均做减速运动，导体棒a的质量为2，导 (4)向上(2分) 体棒b的质量为，根据牛顿第二定律可得导体棒 【解析】(1)电流从正接线柱流入，电流计的指针向 a、b做减速运动的加速度大小之比为1：2，B项正 右偏转，电流从负接线柱流入，电流计的指针向左偏 确；根据能量守恒定律，可知系统减少的动能转化为 转，从而确定电流计指针的偏转方向与电流方向的 ·62· 高三一轮复习N ·物理· 关系，A,B项错误，C项正确。 对导体棒CD受力分析，由平衡条件有BIL= (2)电流计的指针向右偏转，说明感应电流从正接线 mgsin 6 (1分) 柱流入电流计，说明通过螺线管的电流方向（从上往 B2L3w 解得导体棒CD的质量m一2Rg$in日 (1分) 下看)沿顺时针方向。 (2)锁定导体棒OA,导体棒CD由静止释放，最终匀 (3)根据右手螺旋定则，可知感应电流产生的磁场 速运动，有BI'L=ngsin0 (1分) B的方向垂直于纸面向里。 又E'=BLum (1分) (4)闭合开关时，通过右侧螺线管的磁通量向下增 大，根据楞次定律可知，通过电流表的电流方向为 (1分) 向上。 联立解得导体棒CD运动的最大速度u。= 2 13.(1)0.75N(2)0.25C (1分) 【解析】(I)线框的MN边刚进磁场时产生的感应电 动势E=Blw=0.75V (1分) (3)设导体棒CD的最大速度为vm',有E”= LBL'@ 回路的总电阻R。:聚+R=n (1分) +BLv (1分) 通过线框的MN边的电流大小I=E =3A(1分) r-发 导体棒CD由静止释放至速度达到最大的过程，有 故线框的MV边刚进磁场时所受到的安培力的大 小F=BIl=0.75N (2分) mgtsin B 4R R (2分) (2)线框运动的过程中通过干路的电流1=。 最终匀速运动，有mgsin0=BLe+BL 4R R (1分) (2分) 又E=△速、B 联立解得这段时间内导体棒CD前进的距离x= △t△t Lot B 4 8gsin 0 (1分) 故通过干路的电荷量q=I△t= (1分) R 15.(1)2m/s2(2)30m(3)8.8C(4)37.2J 解得q=0.5C (1分) 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，刚闭合开关S 根据题意可知，两支路的电流相同，通过的电荷量相 (1分) 同，故通过CD边的电荷量g'=号=0.25C(2分) 时线圈中产生的感应电动势E=S△B △t 2 14.(1)BL3u (2) (3)Lot L'a 由图乙可得B:=0.3T/s (1分) △t 2Rgsin 0 2 4 8gsin 0 E 【解析】(1)根据题意可知，导体棒OA在水平面内 根据闭合电路欧姆定律有I=及干， (1分) 绕O点沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，感应电 金属棒GH受到的安培力F安=BIL (1分) 动势E=Ba (1分) 根据牛顿第二定律有F安一mg=ma (1分) 联立解得刚闭合开关S时金属棒GH的加速度大小 回路中感应电流I= E BLo R (1分) 2R a=2 m/s2 (1分) ·63· ·物理· 参考答案及解析 (2)当t=8s时金属棒GH开始做匀速运动，根据平 GH根据动量定理有B1L1t-mgt=mm-0(1分) 衡条件有F安′=mg (1分) 又q=1t 此时回路中的感应电动势E=E一BLm(1分) 整理可得B1Lq一mgt=mm (1分) 感应电流=R E 解得0~8s时间内通过金属棒GH的电荷量q= 8.8C (1分) 金属棒GH受到的安培力F安'=BIL (4)金属棒GH与导轨间的摩擦力做的功W 联立解得Um=6m/s (1分) =umgx 0~8s时间内，以水平向左为正方向，对金属棒GH 代入数据解得W:=12J 根据动量定理有B E2-BL回Lt一mgt=mum一0 R十r 0~8s时间内产生的总电能W=qE (1分) 解得W=52.8J (1分) 又x=ut 根据能量守恒定律有Q2=W一W:一Ek=qE2一 整理可得B -贷特-m=m1分 BiL'x 1 ngx-之m (1分) 解得0~8s时间内金属棒GH的位移大小x=30m 解得0~8s时间内整个电路产生的焦耳热Q:= (1分) 37.2J (1分) (3)0~8s时间内，以水平向左为正方向，对金属棒 ·64·