精品解析：天津市滨海新区塘沽第二中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

物理试卷 第Ⅰ卷（选择题　共60分） 一、单项选择题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，下列各种叙述正确的是（　　） A. 线框平面和磁感线平行时即为中性面 B. 线框平面与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最大 C. 线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大 D. 线框匀速转动，各时刻线速度大小一样大，各时刻产生感应电动势一样大 2. 如图所示，磁感应强度为B，ef长为l，ef的电阻为r，外电阻为R，其余电阻不计。当ef在外力作用下向右以速度v匀速运动时，则ef两端的电压为（　　） A. Blv B. C. D. 3. 如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ） A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 4. 如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流正方向为从a到b，在0~这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则下列说法正确的是（　　） A. 0~这段时间内穿过铝环的磁通量一直在减小 B. 从左向右看，感应电流的方向始终为顺时针 C. 时铝环中无感应电流 D. 从左向右看，感应电流的方向始终为逆时针 5. 如图所示，电源的电动势为E，内阻不计，A、B是两个不同的小灯泡，且阻值RA<RB，L是自感系数很大、电阻不计的线圈。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ） A. S闭合时，A灯、B灯均逐渐变亮 B. S闭合时，通过A灯的电流先增大后减小 C. S由闭合到断开时，电流从右向左流过B灯 D. S由闭合到断开时，A灯和B灯都逐渐熄灭 6. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量减小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 7. 图中a~d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像，关于回路中产生的感应电动势的下列论述正确的是（　　） A. 图a中回路产生的感应电动势不变且为正 B. 图b中回路产生的感应电动势一直在变大 C. 图c中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势 D. 图d中回路产生的感应电动势先变小再变大 8. 如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定后闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 变暗变暗 B. 变亮变暗 C. 变亮变暗 D. 变亮变亮 9. 如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率、输出电压均恒定，输电线电阻不变．升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．下列说法正确的是（ ） A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流 B. 输电线损耗的功率为 C. 将P下移，用户获得的电压将降低 D. 将P下移，用户获得的功率将增大 10. 如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像，此交变电流的有效值（　　） A. 5 B. 5A C. 3.5 D. 3.5A 二、多项选择（每小题5分，共20分） 11. 如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图.左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（　　） A. 当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，R中电流方向向上 B. 当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，R中无电流 C. 当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，R中电流方向向上 D. 当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，R中电流方向向下 12. 一个匝数、面积的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的关系如图所示（图线为正弦曲线）。下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的电动势的有效值为100V B. 匀强磁场的磁感应强度为1T C. 时，穿过线圈的磁通量最大 D. 该交变电流电动势瞬时值的表达式为 13. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为1A，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈消耗的电功率为2W B. 线圈中感应电流的最大值为2A C. 任意时刻线圈中的感应电动势为 D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为 14. 如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度时间图象可能的是（　　） A. B. C. D. 三、计算题 15. 如图，为交流发电机的矩形线圈，其面积为，匝数为，线圈电阻为，外电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求： （1）若从图示位置开始计时，写出的表达式； （2）交流电压表和交流电流表的示数； （3）从图示位置转过，通过的电荷量； （4）转一个周期，产生的焦耳热。 16. 如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图象如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数； (2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率； (3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。 17. 如图甲所示，两根长为L=4m、相距为d=2m，电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端接有R=1Ω的电阻，在导轨左侧l=2m范围内存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=1kg、内阻r=1Ω的导体棒ab以的初速度从导轨的右端开始向左运动。 （1）求前2s流过ab棒的电流大小及方向； （2）求ab棒进磁场瞬间的加速度大小； （3）导体棒最终停止在导轨上，求全过程电阻R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 第Ⅰ卷（选择题　共60分） 一、单项选择题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，下列各种叙述正确的是（　　） A. 线框平面和磁感线平行时即为中性面 B. 线框平面与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最大 C. 线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大 D. 线框匀速转动，各时刻线速度大小一样大，各时刻产生感应电动势一样大 【答案】C 【解析】 【详解】A．中性面的定义是线框平面与磁感线垂直的位置，并非线框平面和磁感线平行时，故A错误； B．当线框平面与磁感线垂直时，此时磁通量最大 。但根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，并非感应电动势最大，故B错误； C．线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁感线条数为零，磁通量为零 。此时线框的边切割磁感线的速度与磁感线垂直，磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势最大，故C正确； D．线框匀速转动，各时刻线速度大小一样大，但有效切割速度不同，各时刻产生感应电动势不一样大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，磁感应强度为B，ef长为l，ef的电阻为r，外电阻为R，其余电阻不计。当ef在外力作用下向右以速度v匀速运动时，则ef两端的电压为（　　） A. Blv B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律，导体棒切割磁感线产生的感应电动势为 ef两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律得 故选B。 3. 如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ） A. 线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向 B. 线框出磁场的过程中做匀减速直线运动 C. 线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等 D. 线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A错误； B．线框出磁场的过程中，根据 E = Blv 联立有 由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v减小，线框做加速度减小的减速运动，B错误； C．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热 Q = FAL 其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C错误； D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量 其中 ， 则联立有 由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流正方向为从a到b，在0~这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则下列说法正确的是（　　） A. 0~这段时间内穿过铝环的磁通量一直在减小 B. 从左向右看，感应电流的方向始终为顺时针 C. 时铝环中无感应电流 D. 从左向右看，感应电流的方向始终为逆时针 【答案】B 【解析】 【详解】AC．M处于通电线圈的磁场中，磁通量变化取决于线圈中电流的变化：0~这段时间内线圈中电流减小，穿过铝环的磁通量在减小；~这段时间内线圈中电流反向增大，穿过铝环的磁通量在增大；时线圈中电流处于变化状态，铝环中磁通量处于变化状态，有感应电流。AC错误； BD．根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，螺线管的磁场的方向水平向右，则穿过铝环的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环上的感应电流顺时针（从左向右看）；当电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，穿过铝环的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看），故电流方向不变始终为顺时针， B正确，D错误。 故选B。 5. 如图所示，电源的电动势为E，内阻不计，A、B是两个不同的小灯泡，且阻值RA<RB，L是自感系数很大、电阻不计的线圈。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ） A. S闭合时，A灯、B灯均逐渐变亮 B. S闭合时，通过A灯的电流先增大后减小 C. S由闭合到断开时，电流从右向左流过B灯 D. S由闭合到断开时，A灯和B灯都逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，开关闭合瞬间，线圈对电流有阻碍作用，随着线圈对电流阻碍逐渐减小后A灯逐渐变亮，故A错误； B．开关闭合瞬间，线圈对电流有阻碍作用，随着线圈对电流阻碍逐渐减小后A灯逐渐变亮，达到稳定后A灯泡亮度稳定，通过A灯的电流先增大后不变，故B错误； C．开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过B灯，故C正确； D．开关处于闭合状态时，由于RA<RB，通过A灯的电流大于通过B灯的电流。在断开S瞬间，B灯中原来的电流消失，线圈产生自感电动势，给两灯提供瞬间电压，根据楞次定律可知，电路中的电流从A灯的电流值开始逐渐减小，所以此瞬间通过B灯的电流增大，因此B灯会闪亮一下，再慢慢熄灭，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量减小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，穿过线圈a的磁通量增加，方向向下；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AB错误； C．根据楞次定律，感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故C错误； D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，判断知此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 故选D。 7. 图中a~d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像，关于回路中产生的感应电动势的下列论述正确的是（　　） A. 图a中回路产生的感应电动势不变且为正 B. 图b中回路产生的感应电动势一直在变大 C. 图c中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势 D. 图d中回路产生的感应电动势先变小再变大 【答案】D 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，即。结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图像的斜率 。 A．图a中磁通量不变，感应电动势恒为0，A错误； B．图b中磁通量随时间t均匀增大，图像的斜率k不变，也就是说产生的感应电动势不变，B错误； C．图c中回路在时间内磁通量随时间t变化的图像的斜率为，在时间内磁通量随时间t变化的图像的斜率为，从图像中发现：大于的绝对值。所以在时间内产生的感应电动势大于在时间内产生的感应电动势，C错误； D．图d中磁通量随时间t变化的图像的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，D正确。 故选D。 8. 如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定后闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 变暗变暗 B. 变亮变暗 C. 变亮变暗 D. 变亮变亮 【答案】C 【解析】 【详解】当S闭合后，副线圈电压不变，副线圈对应的总电阻变小，副线圈电流增大，灯泡L2变亮，L2上的电压变大，则L3两端的电压变小，灯泡L3变暗，交流电源输出电压有效值恒定，则灯泡L1上的电压也不变，所以灯泡L1亮度不变。 故选C。 9. 如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率、输出电压均恒定，输电线电阻不变．升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．下列说法正确的是（ ） A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流 B. 输电线损耗的功率为 C. 将P下移，用户获得的电压将降低 D. 将P下移，用户获得的功率将增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．发电机输出功率恒定，根据 可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，A错误； B．输电线上损失的功率为 U2为升压变压器副线圈两端的电压，B错误； C．若P下移，升压变压器的副线圈匝数增加，由 可知输电电压升高，根据 可知输电电流减小，线路损耗电压减小，降压变压器的输入电压增大，故用户得到的电压升高，C正确； D．由上可知线路电流减小，线路损耗减少，所以用户得到的功率将增大，D正确。 故选D。 10. 如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像，此交变电流的有效值（　　） A. 5 B. 5A C. 3.5 D. 3.5A 【答案】B 【解析】 【详解】结合图像，根据电流热效应有 解得交变电流的有效值 故选B。 二、多项选择（每小题5分，共20分） 11. 如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图.左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（　　） A. 当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，R中电流方向向上 B. 当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，R中无电流 C. 当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，R中电流方向向上 D. 当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，R中电流方向向下 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据右手定则，当金属棒向右匀速运动时，金属棒中的电流方向，金属棒可看作电源，在电源内部电流由负极流向正极，所以端为负极，端为正极，端电势高于端。匀速向右运动，则产生的电动势，可知变压器原线圈中电流不变，根据电磁感应原理，副线圈无电流，即中无电流，A错误，B正确； CD．由上述可知端电势高于端，金属棒向右加速运动，原线圈中产生的感应电动势增大，原线圈中的电流也增大，根据右手定则判断出铁芯中有逆时针的磁场且磁场在增大，根据右手定则判断出副线圈中流过电阻的电流方向向上，C正确，D错误。 故选BC。 12. 一个匝数、面积的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的关系如图所示（图线为正弦曲线）。下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的电动势的有效值为100V B. 匀强磁场的磁感应强度为1T C. 时，穿过线圈的磁通量最大 D. 该交变电流电动势瞬时值的表达式为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．结合图像，可知该交变电流的电动势的有效值 故A错误； B．图像可知交变电流周期 电动势最大值 代入题中数据，解得 故B正确； C．时，线圈电动势最大，可知线圈与中性面垂直，即线圈平行于磁场方向，故磁通量最小，故C错误； D．该交变电流电动势瞬时值的表达式为 故D正确。 故选BD 。 13. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为1A，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈消耗的电功率为2W B. 线圈中感应电流的最大值为2A C. 任意时刻线圈中的感应电动势为 D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过时的感应电流为1A，由感应电流的瞬时表达式 可得解得线圈中感应电流的最大值为 线圈中感应电流的有效值为 线圈消耗的电功率为 故A错误，B正确； C．线圈中的最大感应电动势为 从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，任意时刻线圈中的感应电动势为 故C正确； D．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，任意时刻穿过线圈的磁通量为 故D错误。 故选BC。 14. 如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度时间图象可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】线框受到向上的安培力 当线框自由下落高度较大时，安培力有可能大于重力，则 可知加速度方向向上，线框减速，安培力减小，加速度减小，所以线框此时做加速度减小的减速运动，直到安培力等于重力，之后线框开始匀速下落； 当线框自由下落高度合适时，安培力有可能等于重力，则 此时线框匀速进入磁场； 当线框自由下落高度较小时，安培力有可能小于重力，则 加速度方向向下，线框做加速运动，速度增大，安培力增大，加速度减小，所以线框此时做加速度减小的加速运动，直到安培力等于重力，之后线框匀速下落。 故ACD可能正确，B错误。 故选ACD。 三、计算题 15. 如图，为交流发电机的矩形线圈，其面积为，匝数为，线圈电阻为，外电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求： （1）若从图示位置开始计时，写出的表达式； （2）交流电压表和交流电流表的示数； （3）从图示位置转过，通过的电荷量； （4）转一个周期，产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2），；（3）；（4） 【解析】 【详解】解：（1）由图可知，线圈起始位置为感应电动势的最大值 可得 ； （2）电流表示数 根据欧姆定律，电压表示数为 （3）从图示位置开始，线圈转过60°的过程中，磁通量变化为 根据法拉第电磁感应定律，有 根据欧姆定律，有 根据电流强度定义 联立解得 （4）回路中电流的有效值 所求过程中所用时间为 则R中产生的焦耳热 16. 如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图象如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数； (2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率； (3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。 【答案】（1）0.25；（2）8m/s；（3）2.95J 【解析】 【详解】（1）由图2可知，金属棒在0-1s内做初速度为0的匀加速直线运动，1s后做加速度减小的加速运动，可知金属棒第1s末进入磁场。 在0-1s过程中，由图2可知，金属棒的加速度 ① 在这个过程中，沿斜面只有重力的分力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有 ② 由①②式解得，金属棒与导轨间的动摩擦因数 ③ （2）金属棒在磁场中能够达到的最大速率时，金属棒处于平衡状态，设金属棒的最大速度为 金属棒切割磁感线产生的感应电动势为 ④ 根据闭合回路欧姆定律有 ⑤ 根据安培力公式有 ⑥ 根据平衡条件有 ⑦ 由③④⑤⑥⑦式解得 ⑧ （3）根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，可得金属棒从进入磁场通过电阻的电荷量为 ⑨ 解得，金属棒在磁场下滑的位移 ⑩ 由动能定理有 ⑪ 此过程中电阻产生的焦耳热等于克服安培力做的功 ⑫ 由⑩⑪⑫式解得，此过程中电阻产生的焦耳热 17. 如图甲所示，两根长为L=4m、相距为d=2m，电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端接有R=1Ω的电阻，在导轨左侧l=2m范围内存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=1kg、内阻r=1Ω的导体棒ab以的初速度从导轨的右端开始向左运动。 （1）求前2s流过ab棒的电流大小及方向； （2）求ab棒进磁场瞬间的加速度大小； （3）导体棒最终停止在导轨上，求全过程电阻R上产生的焦耳热。 【答案】（1）1A；方向：由a流向b；（2）2m/s2；（3）2.25J 【解析】 【详解】（1）前2秒内磁场随时间均匀变化，由法拉第电磁感应定律 可得 =2V 所以流过ab的电流 =1A 由楞次定律得电流方向：由a流向b （2）依题意可知ab棒在2s末时刻进入磁场（速度仍为v0），此后磁感应强度保持不变 则 根据欧姆定律得 则安培力为 由牛顿第二定律，有 解得 （3）依据焦耳定律 由功能关系 全过程回路产生的焦耳热 电阻R上产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $