A

8、（南通市2008屆基礎(chǔ)調(diào)研測(cè)）2006年7月1日，世界上海拔最高、線路最長(zhǎng)的青藏鐵路全線通車(chē)，青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車(chē)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車(chē)首節(jié)車(chē)廂下面，如圖甲所示（俯視圖），當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心．線圈邊長(zhǎng)分別為l₁和l₂，匝數(shù)為n，線圈和傳輸線的電阻忽略不計(jì)．若火車(chē)通過(guò)線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號(hào)u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd均為直線），t₁、t₂、t₃、t₄是運(yùn)動(dòng)過(guò)程的四個(gè)時(shí)刻，則火車(chē)  ACD

A．在t₁~t₂時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．在t₃~t₄時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C．在t₁~t₂時(shí)間內(nèi)加速度大小為

D．在t₃~ t₄時(shí)間內(nèi)平均速度的大小為

9、（南京市2008屆4月高三調(diào)研考試）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r不能忽略．R₁和R₂是兩個(gè)定值電阻，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈．開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的．從開(kāi)關(guān)S閉合到電路中電流達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)R₁的電流I₁和通過(guò)R₂的電流I₂的變化情況是AC

A．I₁開(kāi)始較大而后逐漸變小

B．I₁開(kāi)始很小而后逐漸變大

C．I₂開(kāi)始很小而后逐漸變大

D．I₂開(kāi)始較大而后逐漸變小

10、（如皋市2008屆抽樣檢測(cè)）兩金屬棒和三根電阻絲如圖連接,虛線框內(nèi)存在均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三根電阻絲的電阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，金屬棒電阻不計(jì)。當(dāng)S1、S2閉合，S3 斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流為I，當(dāng)S2、S3閉合，S1 斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流為5I，當(dāng)S1、S3閉合，S2 斷開(kāi)時(shí)，閉合的回路中感應(yīng)電流是【   】D

A．0        B．3I        C．6I         D．7I

11、（南通通州市2008屆第二次統(tǒng)一測(cè)試）如圖所示，MN和PQ為兩根足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在水平導(dǎo)軌部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab與導(dǎo)軌電接觸良好，則以下說(shuō)法正確的是          （     ）CD

A．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則I_R≠0，I_C≠0

B．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則I_R≠0，I_C＝0

C．若ab棒在某一中心位置兩側(cè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則I_R≠0，I_C≠0

D．若ab棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，I_R≠0，I_C＝0

12、（南通通州市2008屆第二次統(tǒng)一測(cè)試）物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用.下面列舉的四種器件中，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的是（     ）B

A.回旋加速器         B.日光燈          C.質(zhì)譜儀         D.示波器

13、（2008年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)查二）如圖所示，在水平絕緣平面上固定足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)），導(dǎo)軌左端連接一個(gè)阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒(電阻不計(jì))放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好．整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，在用水平恒力F把金屬棒從靜止開(kāi)始向右拉動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是CD

A．恒力F與安培力做的功之和等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動(dòng)能和

B．恒力F做的功一定等于克服安培力做的功與電路中產(chǎn)生的電能之和

C．恒力F做的功一定等于克服安培力做的功與金屬棒獲得的動(dòng)能之和

D．恒力F做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動(dòng)能之和

14、（2008年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)查二）如圖所示，MN和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．垂直導(dǎo)軌放置一根電阻不變的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．N、Q端接理想變壓器的原線圈，理想變壓器的輸出端有三組副線圈，分別接電阻元件R、電感元件L（電阻不為零）和電容元件C．在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若用I_R、I_L、Ic分別表示通過(guò)R、L和C的電流，則下列判斷正確的是AC

A．若ab棒靜止，則I_R=0、I_L=0、I_C=0

B．在ab棒向左勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， I_R≠0、I_L≠0、I_C≠0

C．在ab棒向左勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， I_R≠0、I_L≠0、I_C=0

D．在ab棒向左勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，則I_R≠0、I_L≠0、I_C=0

15、（溫州市十校聯(lián)合體2008屆期中聯(lián)考）如圖所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向穿過(guò)磁場(chǎng)，穿越過(guò)程中速度始終與AB邊垂直且保持AC平行于OQ。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，以下說(shuō)法中正確的是BC

A．開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/p>

B．開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大

C．開(kāi)始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/p>

D．開(kāi)始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大

16、（溫州市十校聯(lián)合體2008屆期中聯(lián)考）如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)正方形線圈邊長(zhǎng)為l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為R=0.20Ω。開(kāi)始時(shí)，線圈的下邊緣到磁場(chǎng)上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等。取g=10m/s²，

求：(1) 線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈產(chǎn)生電流的大小和方向；

(2)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱Q。

（1）線圈由1位置到2位置：自由落體運(yùn)動(dòng)，

設(shè)在2位置時(shí)速度為v₀

           (1分)

      E=BLV       (1分)

             (1分)

由以上三式可得：I=2A     (1分) 

  方向：逆時(shí)針                    (1分)

（2）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱Q就是線圈從圖中2位置到3位置產(chǎn)生的電熱，

而2、3位置動(dòng)能相同，

由能量守恒Q=mgd=0.50J       (4分)

17、（江蘇省九名校2007年第二次聯(lián)考）(★★★★)19．（16分）如圖所示，水平放置的光滑平行導(dǎo)軌的寬L=0.2m，軌道平面內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，ab和cd棒均靜止在導(dǎo)軌上，質(zhì)量相等為m=0.1kg，電阻相等為R=0.5Ω．現(xiàn)用F=0.2N向右的水平恒力使ab棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=5s，ab棒的加速度a=1.37m/s²，則：

⑴此時(shí)ab和cd兩棒的速度v_ab、 v_cd各為多大？

⑵穩(wěn)定時(shí)兩棒的速度差是多少？

解：⑴ab棒在外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使得ab棒受到水平向左的安培力，cd棒受到水平向右的安培力，兩棒同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，均產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其回路的等效電動(dòng)勢(shì)

E_等 = E_ab - E_cd = BLv_ab - BLv_cd = BL(v_ab-v_cd) = BL△v  （2分）

根據(jù)牛頓第二定律有：F - F_安= ma   （2分）

又此時(shí)的安培力F_安= BIL =   （2分）

因?yàn)槭欠莿蜃兯龠\(yùn)動(dòng)，故用動(dòng)量定理有：

（F - F_安）t = mv_ab-0     （1分）

F_安t = mv_cd-0     （1分）

得此時(shí)ab、cd兩棒的速度分別為：v_ab =8.15m/s  v_cd=1.85m/s  ．（2分）

       ⑵該題中的“穩(wěn)定狀態(tài)”又與前面兩種情況不同，系統(tǒng)的合外力不為零且不變， “平衡狀態(tài)”應(yīng)該是它們的加速度相同，此時(shí)兩棒速度不相同但保持“相對(duì)”穩(wěn)定，所以整體以穩(wěn)定的速度差、相同的加速度一起向右做加速運(yùn)動(dòng)．

用整體法有：F = 2ma′   （2分）

對(duì)cd棒用隔離法有： = ma′（2分）

從而可得穩(wěn)定時(shí)速度差△v=v_ab-v_cd=10m/s  ． （2分）

18、（江蘇省九名校2007年第二次聯(lián)考）(★★★)19．（16分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ與R相連，平行地放在水平桌面上，質(zhì)量為m的金屬桿可以無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)軌平面．現(xiàn)給金屬桿ab一個(gè)瞬時(shí)沖量I₀，使ab桿向右滑行．

（1）求回路的最大電流．

（2）當(dāng)滑行過(guò)程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時(shí)，桿ab的加速度多大？

（3）桿ab從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停下共滑行了多少距離？

解：（1）由動(dòng)量定理I₀ = mv₀ ? 0 得v₀ =  （2分）

金屬桿在導(dǎo)軌上做減速運(yùn)動(dòng)，剛開(kāi)始時(shí)速度最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大，有：

E_m = BLv   （1分）

所以回路的最大電流I_m = =  ．（1分）

        (2) 設(shè)此時(shí)桿的速度為v，由能的轉(zhuǎn)化和守恒有：

            Q = mv² - mv²₀   （2分）

解得：v =    （1分）

由牛頓第二定律得：BIL = ma   （1分）

由閉合電路歐姆定律得：I =   （1分）

解得：a =  ．（1分）

         （3）對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理有：

―BIL?Δt = 0 ? I₀  （2分）

而I =  =   （2分）

解得：x =   ．（2分）

19、（南京市2008年高三總復(fù)習(xí)試卷）（18分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=0.1 kg、阻值R=0.5Ω的正方形金屬框，放在表面絕緣且光滑的斜面頂端（框上邊與從AA‘重合），自靜止開(kāi)始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊BB‘平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端（框下邊與BB‘重合）。設(shè)金屬在下滑過(guò)程中的速度為v時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移為s，那么v²―s圖象如圖所示，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。試問(wèn)：

（1）根據(jù)v²―s圖象所提供的信息，計(jì)算出斜面傾角和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d。

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間為多少?

解：（1）由圖象可知，金屬框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到位移過(guò)程中，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式①，動(dòng)力學(xué)公式②，代入數(shù)據(jù)解得，。

由圖象可知，金屬框從1.6 m運(yùn)動(dòng)到2.6 m過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移，加速度，速度；從2.6m運(yùn)動(dòng)到3.4m過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，，初速度，加速度。由此可判斷，金屬框從進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到完全離開(kāi)磁場(chǎng)一直在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故s₂=2d③，d=0.5 m。

（2）由勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬框運(yùn)動(dòng)位移為s=2.6m時(shí)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故受力平衡。即④，解得。

金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間 ⑤

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）（10分）寫(xiě)出①②兩式各得2分，得到得2分，寫(xiě)出③式得3分，得到d=0.5m得1分，（2）（8分）寫(xiě)出④⑤兩式各得3分，分別解出B與t的值再各得1分，答不出酌情扣分。

20、（南通通州市2008屆第二次統(tǒng)一測(cè)試）（13分）兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：

（1）ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v₁；

（2）ab桿所受拉力F；

（3）ab桿以v₁勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿以v₂（v₂已知）勻速運(yùn)動(dòng)，則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

解：（1）ab桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閍→b，

大小為                                             （1分）

cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c，cd桿受到的安培力方向水平向右      

安培力大小為        ①          （2分）

cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)，有                 ②           （2分）

解①、②兩式，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為=   ③           （1分）

（2）ab桿所受拉力F+μmg④  （3分）

（3）設(shè)cd桿以速度向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了距離，

， ∴                                      （2分）

整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功

==                   （2分）

21、（江蘇省2008年百校樣本分析考試）（12分）如圖光滑斜面的傾角θ＝30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l₁＝1m，bc邊的長(zhǎng)l₂＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框用細(xì)線通過(guò)定滑輪與重物相連，重物質(zhì)量M＝2kg，斜面上ef線與gh線（ef∥gh ∥pq）間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁＝0.5T， gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₂＝0.5T．如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，ab邊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間為2.3s ,求：

（1）求ef線和gh線間的距離；

（2）ab邊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到gh線這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱；

（3） ab邊剛進(jìn)入gh線瞬間線框的加速度．

⑴線框abcd受力平衡                  （1分）

ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 

形成的感應(yīng)電流   受到的安培力   （1分）

聯(lián)立得：                            

解得                                          （2分）

線框abcd進(jìn)磁場(chǎng)B₁前時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后到運(yùn)動(dòng)到gh線，仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

進(jìn)磁場(chǎng)前   對(duì)M：           對(duì)m: 

聯(lián)立解得：                         （1分）

該階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為  

進(jìn)磁場(chǎng)B₁過(guò)程中   勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間  

進(jìn)磁場(chǎng)后   線框受力情況同進(jìn)磁場(chǎng)前，所以該階段的加速度仍為

                          （1分）

 ef線和gh線間的距離  

      （1分）

此時(shí)線框的速度為  

   ⑵                      （3分）

   (3) ab邊剛進(jìn)入gh線瞬間線框的加速度沿斜面向下

  　　　　　　（2分）

解得： 

22、（淮安、連云港、宿遷、徐州四市2008第三次調(diào)研）（10分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個(gè)半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)用水平向右的恒力F=mg拉細(xì)桿a，達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：

（1）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電流；

（2）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度；

（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點(diǎn)的高度。

⑴勻速時(shí)，拉力與安培力平衡，F(xiàn)=BIL

    得：（2分）

⑵金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv

    回路電流

    聯(lián)立得：（4分）

⑶平衡時(shí)，棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ，

        得：θ=60°

（4分）

23、（淮安、連云港、宿遷、徐州四市2008第2次調(diào)研）如圖甲所示，一邊長(zhǎng)L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5s線框被拉出磁場(chǎng)。測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出的過(guò)程中。

⑴求通過(guò)線框?qū)Ь�截面的電量及線框的電阻；

⑵寫(xiě)出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；

⑶已知在這5s內(nèi)力F做功1.92J，那么在此過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

⑴根據(jù)q =t，由I－t圖象得：q =1.25C　　    （2分）

  又根據(jù)＝＝                 （2分）

  得R = 4Ω                                  （1分）

⑵由電流圖像可知，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律：I＝0.1t           （1分）

由感應(yīng)電流，可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的，（1分）

線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a = 0.2m/s²                     （1分）

線框在外力F和安培力F_A作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，（1分）

得力F＝（0.2 t＋0.1）N　                                （1分）

⑶ t＝5s時(shí)，線框從磁場(chǎng)中拉出時(shí)的速度v₅ = at =1m/s          （1分）

線框中產(chǎn)生的焦耳熱J　　           （3分）

24、（南京市2008屆4月高三調(diào)研考試）（本題12分）如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間 OO₁O₁′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)上邊邊界相距d₀．現(xiàn)使ab棒由靜止開(kāi)始釋放，棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過(guò)程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．求：

（1）棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度；

（2）棒ab在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）試分析討論ab棒在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況．

（1）設(shè)ab棒離開(kāi)磁場(chǎng)邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E = BLv…（1分）

電路中電流 I = …………………………（1分）

對(duì)ab棒，由平衡條件得 mg－BIL = 0…………………（2分）

解得 v = ……………………………（1分）

(2) 由能量守恒定律：mg(d₀ + d) = E_電 + mv²……………………（1分)

解得  ……………………（1分）

 ……………………（1分）

（3）設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v₀，由mgd₀ = mv₀²，得v₀ = …（1分）

棒在磁場(chǎng)中勻速時(shí)速度為v = ，則

1 當(dāng)v₀=v，即d₀ = 時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)  ………（1分）

2 當(dāng)v₀ < v，即d₀ <時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做先加速后勻速直線運(yùn)動(dòng)（1分）

3 當(dāng)v₀＞v，即d₀＞時(shí)，棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng)（1分）

25、（蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市教學(xué)調(diào)查一）（14分）如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌和固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距，電阻，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運(yùn)動(dòng)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求：

（1）5s末時(shí)電阻上消耗的電功率；

（2）金屬桿在5s末的運(yùn)動(dòng)速率；

（3）5s末時(shí)外力的功率.

26、（鹽城市2008屆高三第一次調(diào)研）（14分）如圖(甲)所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1 m，兩軌道之間用R=2Ω電阻連接，一質(zhì)量為m=0.5 kg的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直，靜止地放在軌道上，桿及軌道的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上．現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的位移s間關(guān)系如圖10(乙)所示，當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移s=2.5 m時(shí)，撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了s′=2 m停下．求：

(1)導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；

(2)拉力F作用過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（1）撤去拉力F后，設(shè)回路中平均電流為I，撤去拉力F時(shí)導(dǎo)體桿速度為v，由動(dòng)量定理得  －BIL·Δt=0-mv    I＝=BLs΄/(RΔt)

v＝B²L²s΄/(mR)＝8 m/s             (8分)

(2)由題知，導(dǎo)體桿勻速運(yùn)動(dòng)速度為v，此時(shí)最大拉力F與桿受的安培力大小相等，即

F＝B²L²v/R

代入數(shù)據(jù)得  F＝16 N

設(shè)拉力作用過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q

由功能關(guān)系可得  Q+mv²/2=W_F

又由F-s圖像可知  W_F＝30 J 

代入數(shù)據(jù)得        Q =14 J 

27、（南通、揚(yáng)州、泰州三市2008屆第二次調(diào)研）(15分)如圖甲所示，光滑絕緣  水平面上一矩形金屬線圈  abcd的質(zhì)量為m、電阻為R、ad邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其右側(cè)是有左右邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ab邊長(zhǎng)度與有界磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾认嗟�，在t=0時(shí)刻線圈以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，在t=T時(shí)刻線圈剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)且速度為vl，此時(shí)對(duì)線圈施加一沿運(yùn)動(dòng)方向的變力F，使線圈在t=2T時(shí)刻線圈