第46期 电磁振荡与电磁波-【数理报】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步学案（人教版）

4 素养·拓展 数理招 (上接第3版) 第44期2版参考答案 第47期2版参考答案 3.在LC回路中产生电磁振荡的过程中 素养专练3 素养专练1 1.D2.B3.C4.C5.D 1.C2.D3.B4.A5.C6.C A.从电容器放电开始计时，当t=rLC 素养专练4 素养专练2 时，振荡电流最大，其中k=0,1,2,3,… 1.AC2.B3.B4.C 1.B2.BD3.C4.D5.B B.当电容器中电场强度增大时，线圈中的自 素养专练5 素养专练3 感电动势与振荡电流方向相同 1.B2.C3.A4.B5.D6.B 1.D2.B3.A4.C C.向电容器充电是磁场能转化成电场能的过程 第44期3版参考答案 第47期3版参考答案 D.电容器在相邻的充、放电时间内，电流方向 A组 A组 定相同 1.C2.C3.C4.D5.C6.D7.C 1.B2.D3.A4.A5.D6.A7.A 三、填空题（共10分） 8.0.005~0.015s10055110 8.(1)M(2)平均bc 4.在LC振荡电路中，如已知电容C,并测得电 9.(1)U,=44VU3=110V 9.解析：(1)连接线路如图所示 路的固有振荡周期为T,即可求得电感L.为了提高 (2)2:5. 测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现 10.(1)2000kW. 将测得的六组数据标示在以C为横坐标、TP为纵 (2)1.0×1032. 坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点 B组 74(×10 1.BC 2.BD 3.AD 4.k>1006.7×10-3 5.(1)880W. (2)按图连接好电路，合上开关S,水泵工 (2)5.5A. 作，水位升高，当浮子上升使B接触到S,时，左 第45期参考答案 侧电路（控制电路）工作，电磁铁F有磁力，拉 1.C2.D3.B4.B5.B6.C7.D C/(x102F) 下衔铁E,使S,断开，电动机M不工作，停止注 图3 8.BCD 9.BC 10.BD 水；当水位下降使B与S脱离，电路停止工作， (1)T、L、C的关系为 ； 11.不亮；低 F无磁性，D拉动E,使S,接通，电动机M工作， (2)根据图中给出的数据点作出P与C的关 12.(1)A(2)D(3)D 再次注水 系图线； (4)1-6)r 10.解析：(1)连接电路如图所示。 (3)求得L的值是一 r 三、计算题（共14分） 13.(1)25r/s(2)200V 0电源0 5.通过同步卫星通话时，对方总是停一小段 (3)5:26(4)13kW 6①-6 货物装我机 时间才回话，问说话后至少经过多长时间才能听 14.(1)m=4umgR 到对方回话？（设对方听到说话后立即回话，已知 BL R M地=6×1024kg,R地=6.4×10m) (2)0=umgx 4u'm'g'R BL4 (2)R1与R2串联，I1=I2=Ix=15mA (3)2= 4mR BLq =0.015A,根据闭合电路的欧姆定律得R,+ BL -2μmg E R2+r= ,由题图乙可知，F=800N时，R 15.(1) mgR NL2√2gh E 6 -2 (②)-VMRv2r -800,所以R=是--R=（a05 -80)2=3182 (3)证明：把金属正方体等效为一个切割 B组 磁感线的导体棒，它的两端会有感应电动势， 1.AD 2.ABC 3.AC 平行磁感线的前后两个面可近似看成作平行 4.(1)4.5(2)C(3)3cd 板电容器，电容为C.正方体以速度，切害割磁感 5.解析：(1)电饭煲盛上食物后，接通电 线时产生的感应电动势为E=B,则正方体源，S,自动闭合，同时手动闭合S,这时R,与 前后面所构成电容器的电荷量Q=CE,由于v黄灯被短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加 不断变大，E和Q也不断变大，由后表面到前表热到80℃时，S,自动断开，S,仍闭合；水烧开 面所构成的充电电流=北=G8以×去所受后至拔煮热温度开高到1七时，开关5，自 △t 动断开，黄灯亮，电饭煲处于保温状态.由于散 的安培力F=Bil,根据牛顿第二定律有：Mg- 热，待温度降至70℃时，S,又自动闭合，电饭 F=Ma,根据加速度的定义：a=A,联立可煲重新加热，温度达到80℃时，S又自动断 M 开，再次处于保温状态 得：a=M+BF,因此正方体以小于g的加 (2)12:1. (参考答案见下期) 速度做匀加速直线运动， (3)不能将饭煮熟， 本版责任编辑：宋燕明 报纸编辑质量反馈电话： 2026年6月8日·星期 高中物理 0351-5271268 报纸发行质量反馈电话： 46期总第1190期 人教 0351-5271248 兹理极 选择性必修第二册 戒掉浮躁 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟 国内统一连续出版物号：CN14-0707(F) 邮发代号：21-285 耐心沉淀 难点透视 答案：BC 有的人可以快 对麦克斯韦电磁场理论的 例2.如图所示，在内壁光 滑、水平放置的玻璃圆环内，有 速看完一部电影解 理解 一直径略小于环口径的带正电 ◆河北王静 的小球，正以速率o沿逆时针 说，却很难安安静静 1.麦克斯韦电磁场理论 这种电场与电荷激发的电场不同，它的电场线 方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场，是闭合的，它的存在与空间有无导体或有无闭 向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变 看完一部电影；可以 变化的电场能够在周围空间产生磁场 合电路无关 化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那 4.实例分析 看完“1分钟读懂这 (2)均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀 么 () 变化的电场产生稳定的磁场. 例1.应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图 A.小球对玻璃环的压力不断增大 所示的电场产生磁场（或磁场产生电场）的关系 本书”的短视频，却 (3)振荡的（即周期性变化的）磁场产生同 B.小球受到的磁场力不断增大 频率的振荡的电场，振荡的电场产生同频率的 图象中（每个选项中的上图是表示变化的场，下 振荡的磁场. 图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是 C.小球先沿逆时针方向做减速运动，过 很难静心读完一本 段时间后，沿顺时针方向做加速运动 2.根据麦克斯韦电磁场理论可知，电场和 书。而生活中重要的 磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统 D.磁场力对小球一直不做功 体，这就是电磁场 : 解析：因为玻璃圆环所在处有均匀变化的 3.对麦克斯韦电磁场理论的理解 磁场，在周围产生稳定的电场，对带正电的小球 事，从来都需要时间 (1)变化的磁场产生电场：若磁场均匀变 ==女n 做功，由楞次定律，判断电场方向为顺时针方 化，则产生稳定电场；若非均匀变化的磁场，则 A B 向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减 积累，无法靠短期的 产生变化的电场：周期性变化的磁场，则产生同 速运动，后沿顺时针方向做加速运动.小球在水 顷率的周期性变化的电场. 解析：A中的上图磁场是稳定的，由麦克斯 努力一蹴而就 韦电磁场理论可知，周围空间不会产生电场，故 平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹 (2)变化的电场产生磁场：若电场均匀变 A中的下图是错误的.B中的上图是均匀变化的 力F、和磁场的洛伦兹力F洛，而且两个力的矢量 学一门新技能 化，则产生稳定磁场；若非均匀变化的电场，则 电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定 和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到 产生变化的磁场：周期性变化的电场，则产生同 的，故B正确；C中的上图是振荡的磁场，它能产 小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强 往往需要数月甚至 频率的周期性变化的磁场. 生同频率的振荡电场，且相位相差)，故C正 弱的变化，弹力F、和洛伦兹力F洛不一定始终 (3)“均匀变化”是指在相同时间内磁感应 强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感 在增大.磁场力始终与圆周运动的线速度方向 数年的磨炼，而不是 确；D中的上图是振荡的电场，在其周围空间产 应强度（或电场强度）对时间的变化率为 垂直，所以磁场力对带电小球不做功.故CD 生振荡的磁场，但是下图中的图象与上图相比 定值 正确 看几个教程就能学 (4)变化的磁场能够在周围空间产生电场， 较，相位相差应为牙而不是π，故D错误， 答案：CD 会。那些想通过短时 按电磁波的波长由长到短的分布依次是无 学习指南 线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、y射 间学习快速变强的 线，由此组成电磁波谱.由于不同的电磁波具有 例析电磁波谱问题 不同的波长和频率，因而才有了不同的性质，并 人，往往只是停留在 且它们的能量也是不同的.下面从电磁波的排 ◆湖南赵凯 列、特性来分析一下电磁波谱问题 表面，无法形成真正 一、电磁波的排列 正确. 天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电 二、电磁波的特性 子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外 例1.北京广播电台发射“中波”段某套节 扎实的能力 目的讯号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激 例2.关于红外线下列说法正确的是 线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄 影，就可察知物体的形状和特征.故ABCD 光、人体透视用的X光都是电磁波，它们的频率 真正厉害的人， 正确. 分别为f5,下列排列正确的是 ( A.不同的物体辐射红外线的波长和强度是 不同的，可以在较冷的背景上探测出较热物体 例3.关于紫外线下列正确的是 懂得戒掉“短平快”的 A.f>5>f>fa B.f<f2<fs>f 的红外辐射 A.照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因 B.利用红外线的热效应对物体进行烘干 此人们尽可能多地接受紫外线的照射 追求。他们愿意沉下 C.f<f<f<f D.f>f<f<f C.利用红外线波长较长，容易发生衍射的 B.一切高温物体发出的光都含有紫外线 解析：电磁波的频率范围相当宽广，它包括特点进行远距离和高空摄影 C.紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 心来，做好长期积累； 无线电波（长波、调幅广播波带、调频电视波带、 D.利用不同物体辐射红外线的波长和强度 D.紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有 短波)、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线的不同可以对物体进行远距离探测 热效应 不急于求成，也不被 以及比伦琴射线波长还要短的y射线，按它们的 解析：由于红外线是一种光波，一切物体都 解析：由于紫外线有显著的生理作用，杀菌 速成的幻想迷惑。 频率从高到低（波长从小到大）的顺序依次排列 在不停地对外辐射红外线，热物体比冷物体的能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受 起来，就可得到电磁波谱.对于广播电台发射的红外辐射性强一些.由于红外线的热效应，可用紫外线的照射，对人体来说也是有害的，故AD 讯号是无线电波的中波、家用微波炉中的微波、来烘干，又由于坦克、舰艇、人体等一切物体都错误；并不是所有的高温物体都含有紫外线，故 VCD机中的激光即可见光、人体透视用的X光在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪， 即伦琴射线，很容易判定∫<<方<f,故C的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾故C正确 2 素养专练 数理极 C.向上方向的磁场先增强，然后反向减弱 1.电磁振荡 2.电磁场与电磁被 D.向上方向的磁场先减弱，然后反向增强 1.(多选)在LC振荡电路中，电容器充电完毕 1.关于电磁理论，下列描述正确的是( 3.下列关于电磁波的说法正确的是（ 的瞬间，下列判断正确的是 A.电磁场不是一种物质 A.电磁波必须依靠介质传播 A.电场能向磁场能的转化刚好完毕 B.静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场 B.电磁波可以发生行射现象 B.磁场能向电场能的转化刚好完毕 C.稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场 C.电磁波不会发生偏振现象 C.电路中的电流达到最大值 D.变化的电场和变化的磁场互相激发，由近 D.电磁波与机械波本质上是一致的 D.电路中电流为零 及远传播形成电磁波 4.(多选)下列关于电磁波的说法正确的是 2.空间磁感应强度B 2.（多选)根据麦克斯 () 随时间t的变化图像如图1 韦电磁场理论，变化的磁场 A.只要电场减磁场发生变化，就能产生电磁波 所示，在它周围空间产生的 可以产生电场，当产生的电 电场中的某一点电场强度 场的电场线如图所示时，可 B.电磁波传播需要介质 E应 ( 能是 ( ) C.赫兹用实验证实了电磁波的存在 A.逐渐增强 B.逐渐减弱 A.向上方向的磁场在增强 D.电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随有 C.不变 D.无法确定 B.向上方向的磁场在减弱 能量向外传递的 3.有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁 4.关于电磁波的发射与接收，下列说法正确 波，若要产生波长比原来短一些的电磁波，可用的 3.无线电波的发射与接收 的是 () 措施为 1.简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至 A.调频与调幅都是用高频载波发送信号，原 A.增加线圈匝数 少应具备以下电路中的 ( 理相同，无本质区别 B.在线圈中插入铁芯 ①调谐电路；②调制电路；③高频振荡电路； B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进 C.减小电容器极板正对面积 D.减小电容器极板间距离 ④开放振荡电路 行发射传送的过程 A.①②③ B.②③④ C.手持移动电话与其他用户通话时，要靠较 4.(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板 C.①④ D.①②④ 大的固定的无线电台转送 上的电荷量，下列说法正确的是 2.(多选)关于无线电波的发射过程，下列说 D.调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁 A.电荷量最大时，线圈中振荡电流最大 B.电荷量为零时，线圈中振荡电流最大 法正确的是 ( 载波的振幅相同 C.电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化 A.必须对信号进行调制 5.（多选)关于调制器的作用，下列说法正确 为电场能 B.必须使信号产生电谐振 的是 () D.电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转 C.必须把传输信号加到高频电流上 A.调制器的作用是把低频信号加载到高频 D.必须使用开放回路 化为电场能 信号上去 5.某LC电路的振荡频率为520kHz,为能使其 3.如果收音机调谐电路是采用改变电容的方 B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加 提高到1040kHz,以下说法正确的是 式来改变回路固有频率.当接收的电磁波的最长载到高频信号的振幅上去 A.调节可变电容，使电容增大为原来的4倍 波长是最短波长的3倍时，则电容的最大电容与 C.调制器的作用可以是把低频信号的信息加 最小电容之比为 B.调节可变电容，使电容减小为原来的子 载到高频信号的频率上去 A.3:1 B.9:1 D.调制器的作用是将低频声音信号变成高 C.调节电感线圈，使线圈电感变为原来的4倍 C.1:3 D.1:9 频信号，再放大后直接发射出去 D.调节电感线圈，使线圈电感变为原来的) 4.电磁波谱 :红外线 6.在如图2所示的电 3.下列关于紫外线的说法正确的是（) ( 路中，L是电阻不计的电感 1.下列说法正确的是 A.照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此 器，C是电容器，闭合开关 A.在变化的电场周围一定产生变化的磁场 人们应尽可能多地接受紫外线的照射 S,待电路达到稳定状态后， B.紫外线有显著的热效应 B.一切高温物体发出的光都含有紫外线 再断开开关S,LC电路中将 C.一切物体都在不停地发射红外线 图) C.紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 产生电磁振荡，如果规定电感器L中的电流方向从 D.X射线的穿透本领比y射线更强 D.紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热 a到b为正，断开开关的时刻为t=0,那么下列选项 2.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发 效应 能正确表示电感器中的电流随时间，变化规律的 光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视 4.某广播电台发射“中波”段某套节目的信 是 机、空调的工作状态.对于它们发出的光，以下判 号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光（可见 断正确的是 ( 光)、人体透视用的X光，都是电磁波，它们的频率 A.它们发出的都是红外线 分别为f,则 B.它们发出的都是紫外线 A.f>6>5>f4 B.f<5<<f C.验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是 C.f<f<h<f D.f>6<f<f4 紫外线 本报命题组命制 D.验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是 (参考答案见下期) 数理极 素养·测评 3 (1)当t=3.0×102s时，电路中电流方向如 《电磁振荡与电磁波》 何？ 三三三三三=三三三三三三==三三三三==三=三三三三=三==三三三三= (2)经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达 同步核心素养测试 到最大？ ⊙本报命题组 :IC卡才能有效工作 A组基础篇 C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率 则线圈L不会产生感应电流 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不 1.下列设备的运行与电磁波无关的是()：能向读卡机传输自身的数据信息 A.医院里，医生利用B超可观察到母体内的 5.我国“空警2000”预警机上装备有多功能 胎儿情况 三坐标多普勒脉冲雷达，可进行全向探测，主要用 B.嫦娥五号接收地面指挥中心的运行指令实于发现和跟踪空中与水面目标，工作频率为1.2× 现变轨而奔向月球 10°~1.4×10°Hz.对空中目标的最远探测距离为 10.(12分)飞机失事后，为了分析事故的原 C.汽车上安装有GPS(全球定位系统)以确定470km,该机的雷达系统可同时跟踪60~100个因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以 行驶路线和距离 空中目标，并对战术空军的10架飞机实施引导.下37.5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探 D.在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电：列关于该脉冲雷达的说法正确的是 ( ) 测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子 话恢复了与外界的通信联系 A.脉冲雷达采用的是X射线 的位置.那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若 2.隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法 B.脉冲雷达采用的是微波 接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置里 降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻 C.预警机高速飞行时，发射的脉冲信号传播的电感线圈自感系数L=4.0mH,此时产生电谐 击.根据你所学的物理知识，判断下列说法正确的速率可能大于光在真空中的速率 振的电容为多大？ 是 () D.增大它的振荡电路可变电容器的电容，可 A.运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你增大雷达的工作频率 也不能看到它 6.太阳表面温度约为6000K,主要发出可见 B.使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕光；人体温度约为310K,主要发出红外线；宇宙间 上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现 的温度约为3K,所发出的辐射称为“3K背景辐 C.使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余 金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流热，若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择下 D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容列哪一个波段 ( 易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施， A.无线电波 B.紫外线 使其不易被对方发现和攻击 C.X射线 D.Y射线 3.如图1所示，i-t图像表示LC振荡电路的电 7.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的 流随时间变化的图像.在t=0时刻，回路中电容器原因的说法正确的是 ( 的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减 A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的 小，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中 本领更强 B细能力篇 B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快 一、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能 1.如图1所示，某空间出 不变 现一组闭合的电场线，这可 D.只有经过调制后的高频电磁波才能把信号 能是 ( 传递出去 A.在中心点O处有一个 图 二、填空题（共8分） 点电荷 A.0a段 B.ab段 8.如图2所示的LC振荡回路 B.沿轴线方向有稳定的电流 C.bc段 D.cd段 中振荡电流的周期为2×10-2s. C.沿轴线PQ方向的磁场在迅速减弱 4.利用所学物理知识，可以初步了解常用的：自振荡电流沿逆时针方向达到 D.沿轴线QP方向的磁场在迅速增强 公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题.IC卡最大值时开始计时，当t=3.4× 2.如图2所示为LC振荡电 内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡102s时，电容器正处于 图2 路某时刻的情况，以下说法正 电路，公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的 (选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放确的是 ( 机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时，电完毕”)状态这时电容器的上极板 (选 A.电容器正在充电 图2 C卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，填“带正电”“带负电”或“不带电”) B.电感线圈中的磁场能正 达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理 三、计算题（本题共2小题，共24分） 在增加 和传输.下列说法正确的是 () 9.(12分)如图3所示振荡电路中，线圈自感 C.电感线圈中的电流正在增大 A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池系数L=0.5H,电容器电容C=2uF现使电容 D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，器带电，从接通开关S时计时. (下转第4版)高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 数理柄 答案详解 2025~2026学年高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期(2026年6月) 第45期参考答案 误；圆环绕图示直径旋转，通过圆环的磁通量变化，圆环中产生 1.C2.D3.B4.B5.B6.C7.D 感应电流，故B正确；通电直导线靠近或远离圆环，圆环的磁通 提示： 量始终为零，圆环中不产生感应电流，故CD错误 1.由题意可知，纸带构成的“莫比乌斯环“形成了两匝(n 5.电磁炉是利用高频变化的磁场使金属材质的锅产生涡 =2)线圈串联的闭合回路，穿过回路的磁场有效面积为S= 流生热来加热食物，而微波炉是利用微波振动水分子产生热 △B .S= 量，没有水分的食物是加热不了的，故A错误；互感现象是变压 πr,根据法拉第电磁感应定律有：E=n △t 器的工作基础，当线圈中通过恒定电流时，穿过线圈的磁通量 2kmn2;故C正确， 没有发生变化，不能够发生电磁感应现象，可知变压器不能改 2.根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为零，故A错误； 变直流电的电压，故B正确；自感电动势总是阻碍原电流的变 根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁相对线圈上升越快，则 化，当原电流减小时，其方向总是与原电流的方向相同，当原电 磁通量的变化率越大，线圈中感应电动势越大，与线圈的上升 流增大时，其方向总是与原电流的方向相反，故C错误；交流感 高度无关，故BC错误；永磁铁相对线圈下降时，线圈中垂直于 应电动机属电磁驱动，铝框做磁电式仪表线圈的骨架属电磁阻 纸面向外的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流 尼，故D错误 的方向为顺时针方向，故D正确， 6.当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变 3.闭合开关瞬间，线圈M在右端产生的磁场方向向右，由 化一次，所以金属框内电流方向是周期性变化的，而图乙中通 楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左与线圈M中 过电阻的电流方向不变，是因为金属框输出端有换向器，故A 电流的磁场方向相反，故二者相互排斥，故A错误；闭合开关， 错误；由图乙可知，电动势的最大值为Um,则电动势的有效值 达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电 ，故B错误；电动势的最大值为(。=B,可得w 为U=- 流表的示数为零，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场 2 方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向 ，金属框转过一周电阻产生的焦耳热为Q=二=】 向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a,故CD错误 BL R R 4.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变 2n=TU.B R,故C正确：金属框转过半周流过电阻的电荷量 化.闭合导体圆环某一直径正上方的直导线中通有电流时，通 △更 电导线产生的磁场在以通电导线的投影为对称轴的闭合导体 为g=1gA:上0A￥A02L R R,由于有换向器， 圆环前后面中，磁场方向相反，可知闭合导体圆环的磁通量为 电流方向一直为正方向，所以金属框转过一周流过电阻的电荷 零.增大通电直导线中的电流，闭合导体圆环的磁通量依然为 零，磁通量没有变化，所以圆环中不会产生感应电流，故A错 量为g=29=,故D错误 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 7,导体棒切割磁感线产生感应电动势E=BL,感应电流1 压表的示数不变故A错误：由。=片，原删线圈匝数比不变， n 三片、B,在0~a内，有效长度L逐渐变大，感应电流I逐渐 副线圈电流减小，则原线圈电流减小，电流表A,的示数变小， 变大，在α~2a内，有效长度L逐渐变大，感应电流逐渐变大，故 故B正确；当开关S断开时，输出端总电阻增大，副线圈电路电 AB错误；由楞次定律可知，在线框进入磁场的过程中，感应电流 流减小，电流表A2的示数变小，故C错误；副线圈两端电压不 沿逆时针方向，电流是正的，在线框离开磁场的过程中，感应电 变，输出干路电流减小，R两端电压减小，则输出端灯泡L,电压 流了沿顺时针方向，感应电流是负的，故C错误，D正确。 增大，L变亮，故D正确， 8.BCD 9.BC 10.BD 11.不亮；低 提示： 解析：依题意知，当开关S闭合一段时间，电路稳定时，由 &根据平衡有：g=BL,而1=兴，联立两式解得： 于A灯与自感线圈并联，将被线圈短路，则A灯将不亮：当开关 断开瞬间，自感线圈产生自感电动势，将对A灯进行短暂供电， =8ms,故B正确(~专的时间间隔内线圈一直做匀加 BL 电流方向从b到a,所以a点电势比b点电势低. 速直线运动，知ab边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁 12.(1)A(2)D(3)D(4)1-k)C kir 场.设磁场的宽度为d,则线圈的长度L'-2d;线圈下降的位移 解析：(1)保持原线圈匝数一定，只改变通过原线圈的电 为：x=L+d=3d,则有3=-g2,将D=8m/s,= 流或者副线圈匝数，测量通过副线圈的电流，探究通过变压器 0.6s,代入解得：d=1m,所以线圈的长度L'=2d=2m,故A 原、副线圈的电流与匝数的关系，其探究过程采用的科学方法 错误.在0~t时间内，cd边从L,运动到L2,通过线圈的电荷量 是控制变量法，A正确，BCD错误.故选A. (2)变压器的工作原理是互感，故原线圈接交流电压，多 为：9=t三B=,=0.25C,故C正确.0~4时间内， R 用电表用交流电流挡，ABC错误，D正确.故选D. 根据能量守恒得：Q=mg(3d+2d)-2mw=1.8J,故D正 (3)若为理想变压器，由11n1=1n2可得11=0.20A,考 确， 虑到实际实验中，有漏磁等现象，通过原线圈的电流应大于 9.1=子时刻，螺线管中通有顺时针方向逐新增大的电 0.20A,则通过原线圈的电流可能为0.25A.故选D. (4)升压变压器原、副线圈匝数之比为k,原线圈的输入 流，则螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐增加，由楞次定 律可知，圆环有收缩的趋势.故人错误，B正确：4=时刻，泉 电压为U,则升压变压器副线圈的输出电压为4，=乙，降压变 压器原线圈的输入电压为U3=k2U,输电线上损失的功率△P 线管中通有顺时针逐渐减小的电流，则螺线管中由电流产生的 磁场向下且逐渐减小，由楞次定律可知，圆环中的感应电流为 =-)yr=1-)产心 kir 顺时针方向，D错误2=子和：=平时刻，螺线管中电流的变 13.解析：(1)由条件可知NBSw 3 化率的绝对值相等，即由螺线管电流产生的磁通量变化率的绝 =万U,a=50 radl/,.所以n=2元 摩压变压器 对值相等，则由E=n中，1=号知，圆环中的感应电流大小相 =25r/s. △t R P 等，C正确 (2)用户电流L=元，=50A,因为%：m=5:1,0= 10.因电压表测量副线圈的输出电压，输人电压不变，故电 220V,所以U3=5U4=1100V,13=10A,输电线损失电压 一2 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 △U=13·R=200V. 器的电荷量Q=CE,由于v不断变大，E和Q也不断变大，由后 (3)升压变压器电压关系U2=△U+U3=1300V,n1:n2 表面到前表面所构成的充电电流：=是=CB×是，所受的安 △t =U1:U,=5:26. 培力F=Bi,根据牛顿第二定律有：Mg-F=Ma,根据加速度 (4)发电机输出功率P,=△P+PH户=R+P户= 13kW. 的定义：a三A如联立可得：QM士，因此E方体以小于 △t 14.解析：(1)在cd棒即将开始运动时，ab棒的速度为v,则 g的加速度做匀加速直线运动 E 电路中的电动势：E=BL,电路中的电流为：l=3R+Rcd棒 第46期3版参考答案 A组 受的安培力为：F安=BIL,由题意有：F安=umg,由以上各式解 1.A2.B3.D4.B5.B6.A7.A 得：=4umgR B2L2 提示： (2)设在t,时间内，ab棒产生的电热为Q,由焦耳定律可 1.医院里的B超是利用超声波的物理特性进行分析和治 号-沿可求得到：0，=30，对整个系跳由功能关系：(G 知 疗的，故A正确 0 2.雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反 1 -4·2mg）x= 2×2m+Q+Q,由以上各式可求得：Q= 射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置， umgx Au'm'gR2 所以要想降低飞机的可探测性，可以使用吸收雷达电磁波的材 2 BL4· 料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故 (3)对αb棒以后的运动过程，以向左方向为正，由动量定 B正确 理有：BL2+4·2mg2=2m,流过cd棒的电荷量为：9=l2, 3.某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流 可求得：2= 4mR BLq BL 2wmg 在减小，电容器充电，而此时M带正电，那么一定是给M极板 15.解析：(1)从开始下落到恰进入磁场，由动能定理得： 充电，电流方向顺时针.由题意知t=0时，电容器开始放电，且 mgh=)m,dc边以速率v进人磁场时，产生的感应电动势 M极板带正电，结合i-t图像可知，电流以逆时针方向为正方 向，因此题干所述的这段时间内，电流为负，且正在减小，符合 ,而此时线框匀速运动， E 为：E=BL,线框中的电流为：1= 条件的只有图像中的cd段，故D正确。 根据平衡条件有：mg=BIL,联立以上各式可得：B= 4.IC卡内是一个LC振荡电路，没有电池，故A错误；只有 mgR 当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作，故B NL 2gh 正确；当读卡机发射的电磁波偏离该特定频率时，线圈L可以 (2)线框进入磁场时，cd边切割磁感线相当于电源，由右 产生的感应电流较小，不能有效工作，故C错误；C卡是可以和 手定则可知，c点电势高，d点电势低，则dc两点间的电势差为： 读卡机进行数据传输的，故D错误， u.=-R%=-子R=-子MRV2g元. 5.脉冲雷达是利用微波测速、测距的，其传播速率等于光 (3)证明：把金属正方体等效为一个切割磁感线的导体 速，故A、C错误，B正确；由T=2π√LC可知，增大振荡电路的 棒，它的两端会有感应电动势，平行磁感线的前后两个面可近 电容，其周期变大，工作频率减小，故D错误 似看成作平行板电容器，电容为C.正方体以速度切割磁感线 6.电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外 时产生的感应电动势为E=B,则正方体前后面所构成电容线、可见光、紫外线、X射线y射线，由题意知，物体温度越高， 一3 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 其发出的电磁波波长越短，宇宙间的温度约为3K,则其发出产生磁场，变化的磁场周围产生涡旋电场，故C、D都有可能 的电磁波的波长应在无线电波波段，故A正确 2.由题图知，回路中电流从正极板流出，即电容器处于放 7.调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频 电过程中，故A错误：放电过程是电场能减小的过程，因而是磁 率变大，即辐射本领变强，故A正确；电磁波在空气中的波速接 场能增加的过程，也是振荡电流增大的过程，故B、C正确；在振 近光速，传播速度不变，故B错误；根据v=f可知，速度不变 荡电流增大时，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，故D正确。 的情况下，频率改变，则波长必然改变，故C错误；要把电磁波 3.当t=kr√C(k=0,1,2,…)时， 有效发射出去，必须有足够高的频率，经过调制之后的波具有 由图可知振荡电路电流为零，故A错误；当 较高频率，从而把我们要告知对方的信息有效传递出去，故D T T 3T -T 电场强度增大时，如在4~2·4 错误。 时间段内，振荡电流减小，线圈中自感电动势与振荡电流方向 8.充电 带正电 相同，故B正确；电容器充电时，电场能增大，磁场能减小，磁场 解析：振荡电路在一个周期内，经历放电→充电→放电 一充电四个过程，每一个过程历时子当振荡电流以逆时针达 能转化为电场能，故C正确；由图像对照可知在子~子内，电 到最大时，电容器上极板刚放电完毕，将开始对下极板充电.由 容器充电，i>0,在号~子T内，电容器放电，i<0,故D错误 于时间t=3.4×102s=1.7T,根据电磁振荡的周期性特点， 4.(1)r2=4π2LC 此时刻状态与开始计时后经过t=0.7T的状态一样，所以电 (2)如图所示 容器正处于充电状态，且上极板带正电。 个7×102) 60 9.解析：(1)设顺时针为正方向，LC回路振荡的周期为T =2mLC=2π/0.5×2×106s=6.28×10-3s. 当t=3.0×102s时，t=4.78T,即4.75T<t<5T,此时 电容器正处于正向充电阶段，所以电流方向为顺时针。 C/(X10F) (2)当接通开关S时，电容器开始放电，当电场能完全转 (3)38.5mH(35.1~41.9mH都算对) T 化为磁场能时，磁场能第一次达到最大，此时：=年=1,57× 5.解析：要求出说话后听到对方讲话经历的时间，需要知 10-3s 道同步卫星分别和两人之间的距离，当两人都站在同步卫星的 10.解析：由公式c=M得入=二=3×10 F37.5×10m=800m, 正下方时，电磁波经同步卫星传播的距离最短，需时最少.设卫 星的质量为m,距地高度为h,同步卫星的周期和地球自转的周 再由公式f= 1。 得C= 1 2πLC 4π2fL 期相同， 4×m×(37.5×10)2x4×10F=4.5×109E 由牛顿第二定律得m祭（公。+）=G,”县 (优地+)户，得 B组 3GM地T h 4m2 R地 1.CD 2.BCD 3.BC 提示： 3/6.67×10×6×10×(3600×24)m-6.4×10°m= 4×3.142 1.电荷的周围产生静电场而不是涡旋场，稳定电流的周围 3.59×10?m,无线电传播的最短距离为3=4h=3.59×10'× 4 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 4m=1.436×103m. ERo 7.。=R,=R。+及+R+7,一氧化碳浓度c增大，电 第47期3版参考答案 导增大，电阻R传减小，U增大，但不是正比关系，故A正确，B、 A组 C、D错误， 1.B2.D3.A4.A5.D6.A7.A 8.(1)M(2)平均bc 提示： 解析：(1)通过矩形半导体薄片中的电流由P向Q,根据左 1.电压表为理想电表，则电压表不分流，故触头移动时不 手定则可知带正电粒子受到的洛伦兹力由W端指向M端，即带 会改变电路的电阻，也就不会改变电路中的电流，故A错误；电 压表测的是滑片P左侧电阻分得的电压，故示数随物体M的移 正电粒子向M端偏转，所以M端聚集正电荷，M端电势高于V 动亦即触头的运动而变化，故B正确，C、D错误 端，故电压表的“+”接线柱应接M端。 2.由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，两极板间 (2)为使电流自Q端流入、P端流出，应将S,掷向b,将S2 掷向c. 的电压U保持不变，根据电场强度E= 名c=3可判断A 9.解析：(1)连接线路如图所示. 错误，D正确.再由Q=CU可知，B错误.由于Q变化，使电容器 出现充电、放电现象，电流计中电流方向不断变化，C错误 3.由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似 于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时，相当于两极 正对面积发生变化，会引起电容的变化，与平行板电容器类比 可得，导电液体深度h增大时，导电芯和导电液体正对面积增 大，电容器的电容值变大，故A正确， 4.当滑片P向左移动时，使其电阻减小，则流过二极管的 (2)按图连接好电路，合上开关S,水泵工作，水位升高，当 电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R的阻值减小，通过灯泡 浮子上升使B接触到S时，左侧电路（控制电路）工作，电磁铁 L的电流增大，则L消耗的功率增大，故A正确，B、D错误；当滑 F有磁力，拉下衔铁E,使S2断开，电动机M不工作，停止注水； 片P向右移动时，可分析出L消耗的功率变小，C错误。 当水位下降使B与S脱离，电路停止工作，F无磁性，D拉动E, 5.多用电表与热敏电阻构成的回路中未接人电源，故不能 使S2接通，电动机M工作，再次注水， 选用电流挡，故A、B错误；当温度升高时多用电表指针偏转角 10.解析：(1)连接电路如图所示 度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，故 。电源0 C错误，D正确 货物装我机 6.光照增强，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小， R 由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，所以电源内部 的电压增大，所以路端电压将减小；内阻，上发热的功率将增 (2)R1与R2串联，l1=2=1mx=15mA=0.015A,根据 大，R1两端的电压增大，故A正确，C、D错误.因路端电压减小， 闭合电路的欧婚定律得尾+尾+，一产，由题图乙可知，F一 同时R,两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过R 的电流减小，而总电流增大，所以通过灯泡L的电流增大，所以 8mN时从=0n.以么=是-，-龙=a62 灯泡L变亮，故B错误 80)2=3182 5 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 B组 5.解析：(1)电饭煲盛上食物后，接通电源，S2自动闭合， 1.AD 2.ABC 3.AC 同时手动闭合S,这时R,与黄灯被短路，红灯亮，电饭煲处于 提示： 加热状态，加热到80℃时，S2自动断开，S,仍闭合；水烧开后， 1.金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升 至饭煮熟温度升高到103℃时，开关S,自动断开，黄灯亮，电 高时电阻会变小，故AD正确。 饭煲处于保温状态.由于散热，待温度降至70℃时，S2又自动 2.若电路无电阻R,,且金属滑片P在b端时，电路短路会 闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S,又自动断开，再次 损坏电源，R,的存在使电路不会出现短路，故A正确；当拉环 处于保温状态。 不受力时，滑片P在a端，由闭合电路欧姆定律得I=R+R (2)加热时电饭煲消耗的电功率P,= 亡，保温时电饭煲 R =0.1A,故B正确；当拉力为400N时，由F=kAx可得△x= 是-0a. 消耗的电功率B=R,十R,两式中啡=尼，十R 4cm,对应的电阻为R=202,R1接人电路的电阻R%= 50,由闭合电路欧姆定律得I'=R,+ U =0.3A,故D错误， 从而有=十进=2：1。 R C正确， (3)如果不闭合开关S,开始S2还是闭合的，R,与黄灯被 3.当声波使膜片M向右运动时，电容器极板间距减小，电 短路，功率为P.当温度上升到80℃时，S2自动断开，功率降 容变大，电荷量Q=UC变大，电源要继续给电容器充电，所以 为P2,温度降到70℃时，S2又自动闭合，如此反复，温度只能 导线AB中有向左的电流，故A、C正确。 在70~80℃之间变化，不能把水烧开，故不能将饭煮熟. 4.(1)4.5(2)C(3)3cd 第48期参考答案 解析：(1)由表格数据可知，光敏电阻与光强的乘积均不 1.B2.C3.C4.D5.B6.C7.D 变，则当L=4d时，光敏电阻的阻值R,==4.50. 提示： 1.电磁波具有波动性，可以发生衍射、偏振现象，电磁波的 (2)由题意可知，光敏电阻R与定值电阻R。串联连接，光 传播不需要介质，与机械波的本质是不同的 照增强时，光敏电阻R,的阻值减小，电路中的总电阻减小，由 2.线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中，据楞次定 欧姆定律可知，电路中的电流增大，由U=IR可知，R,两端的 律可知线圈的感应电动势下高上低，则B板电势高，A板电势 电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两 低，小球向A板偏转，当磁场变化快时电动势大，偏角大，故C 端的电压减小，反之光照减弱时，光敏电阻R,的阻值增大，R 正确， 两端的电压减小，R,两端的电压增大，则玻璃并联在R。两端时 3.设半圆的半径为r,导线框的电阻为R,当导线框匀速转 不符合，玻璃并联在R,两端时符合，故A错误，C正确；若玻璃 动时，在很短的时间△t内，转过的圆心角△0=o△t,由法拉第 与电源并联，光照变化时，玻璃两端的电压不变，故B、D错误。 (3)当R。=122时，光敏电阻R两端的电压U,=3V, 电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可得感应电流山。 因串联电路中总电压等于各分电压之和，R,两端的电压。= Bor U-U.=(9-3)V=6V,因串联电路中各处的电流相等，所以 R△t 2R;当导线框不动，而磁感应强度发生变化 电路中的电流1=令=令，解得R=60,此时光照强度1. 时，可得遮应电流6=：，令人=人，可得光 R△t 18 6 -ed 3 cd. oB,枚C正确， 6 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 4.cd导体棒在F,的作用下，做切割磁感线 于质子与一价正离子的电荷量相同，B1:B2=1:12,当半径相 运动，成为电源.U为电路外电阻上的电压，等 等时，解得 m 2=144,故D正确 效电路如图所示.由于导轨的电阻不计，U=U:另外，由于 8.BD 9.BD 10.BC cd棒与ab棒中电流大小相等，导体棒有效长度相同，所处磁场 提示： 相同，故两棒受到的安培力大小相等、方向相反.ab、cd两棒均 8.变压器的输入功率P,=P2=12U2=2.2×60W= 为平衡态，故导体棒分别受到的外力F、F2与所受到的安培力 平衡，故F=F2,故D正确。 12W,项A销误：由-得---号，故D 5.粒子在磁场中做匀速圆周运动，其运动轨迹 正确：由 1得11=22=11×2.2A=0.6A,故1 n 如右图所示根据半径公式r=可求得2=2， aB 确：根据1= 得通过刷线圈的电流的最大值，=万，=5 1 由几何关系得00s0=-n,求得0=60°=号，粒子在磁 2 2A,故C错误， 场中做匀速圆周运动的时间：= B,在第二象限中运动的时间 o 9.光照强度减弱时，R,电阻变大，R两端电压U1= 有=治在第一象限中运动的时间专 2mm B 3aB ,故粒子 R一E= 3g R1+R2 1。·E,可知R,两端的电压变大，即光控开关 R2 1+R 在篮场中运动的时间为？=片+与一器故B 两端电压升高，故A错误；要使系统更早打开，即在R,阻值不 6.相同的带电粒子垂直匀强磁场人射，均做匀速圆周运 变时增加R,两端的电压，根据A选项中的分析可知应减小R2 动，设粒子均向上偏转（均向上或均向下偏转不影响最终结 或增大电源电动势可达到目的，故可以将R2的滑片P向下滑 果).粒子以，入射时，一端点为入射点P,对应圆心角为 动或换用电动势更大的电源，能使傍晚时照明系统更早打开， 60°（六分之一圆周）的弦PP'必为垂直该弦人射粒子运动轨 故BD正确， 迹的直径2r,如图甲所示，设圆形区域的半径为R,由几何关 10.由U线=1线R线，I送=线，U送≠U线(U适=U到+U线）， 系知，=弓R其他不同方向以，人射的粒子的出射点在Pp 得U送≠I送R线，故A错误；公式P法=I法U法，针对的是同一研 究对象，故B正确，D错误：P牦=R=R=(是)R, 对应的圆弧内。 入U 因此U送增大时，输电线路消耗功率P耗减小，故C正确。 5 60 11.(1)查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系 (2)①当线圈B中磁场增强时，线圈B中产生的感应电流 同理可知，粒子以？人射时，如图乙所示.由几何关系知2 磁场方向与原磁场方向相反 ,可得1=厅：1因为m8均相同， ②当线圈B中磁场减弱时，线圈B中产生的感应电流的磁 =Rsin60°= 场方向与原磁场方向相同 由公式r=g可得，2：1=万：1.故C正确 gB 12.右右右左相等 7.带电粒子在加速电场中运动时，有儿=之m,在磁场 解析：在开关S接通的瞬间，线圈阻碍电流增大，使电流慢 慢增大到最大，但电流依然是从左向右流入；在S断开的瞬间， .1/2m 中偏转时，其半径=吧，由以上两式整理得r=日√g .由 线圈阻碍电流减小，使电流在线圈L、灵敏电流计G、G2、电阻 高中物理人教（选择性必修第二册）第45~48期 R构成的回路中慢慢减小到零，G,中电流为从左向右流人，G 根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流 中电流为从右向左流入；两表串联，电流相等，指针的摆动幅度 E I二R+I ② 相等， 当金属棒速度最大时有： 13.解析：(1)粒子射入磁场后，由于不计 Mg=mgsin30°+BIL ③ 重力，洛伦兹力提供圆周运动需要的向心力， 联立①②③解得：vm= 21mg7 ④ 根据牛顿第二定律有g,B=m得R= 2B2L2 R gB (2)S,和S2均闭合时，电容器两板间的最大电压 5×10-2m U=UR 5 (2)粒子在圆形磁场区域运动轨迹为一段半径R=5cm UR =IR ⑥ 的圆弧，要使偏转角最大，就要求这段圆弧对应的弦最长，即为 电容器的最大带电荷量Q=CU ⑦ 图形区域的直径，粒子运动轨迹的圆心O'在ab弦的中垂线上， 联立①2④⑤6⑦解得0=7mrC 如图所示.由几何关系可知sin0=R=0.6,0=37°，最大偏 BL ⊙ (3)S,断开、S2闭合，设从释放重物开始经时间t金属棒的 转角B=20=74°. 速度大小为v,加速度大小为a,通过金属棒的电流为i,金属棒 14.解析：(1)设金属杆进人磁场前的加速度大小为a,由 受到的安培力F=BiL,方向沿导轨向下，设在时间t到(t+△t) 牛顿第二定律得F-umg=ma ① 内流经金属棒的电荷量为△Q,△Q也是平行板电容器在t到(t 设金属杆到达磁场左边界时的速度为”，由运动学公式有 +△t)内增加的电荷量，则△Q=CBL·△v v=ato ② 根据运动学公式可得△u=a△t ⑨ 当金属杆以速度，在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定 律，杆中的电动势为E=Bm ③ 由电流的定义式可得i= 0 △t 联立①②3式可得E=B,( F ·-g） ④ 设绳中拉力为F,由牛顿第二定律，对金属棒有 Fr-mgsin30°-BiL=ma ① (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流 对M有：Mg-F-=Ma ② 为1，根据欧姆定律1=是 ⑤ 联立⑨①①卫解得：a=10m+2CB工 7mg B 式中R为电阻的阻值， 由于重物与金属棒速度大小始终相等，可知重物做初速度 金属杆所受的安培力为Fx=BI ⑥ 因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得 为零的匀加速直线运动，可得1=at=10m+2CB2E 7mg F-umg-F安=0 ⑦ 联立④⑤6⑦式得R-F m 15.解析：(1)S,闭合、S2断开时，重物由静止释放后拉动 金属棒沿导轨向上做加速运动，金属棒受到沿导轨向下的安培 力作用，设最大速度为。，根据法拉第电磁感应定律可得感应 电动势 E =BLV ① 8