2019-2020年高三物理上学期第二十四次周练试卷（含解析）.doc

2019-2020年高三物理上学期第二十四次周练试卷（含解析）一、选择题1（6分）（2011江苏）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行线框由静止释放，在下落过程中（）A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大2（6分）如图所示的电路，D1和D2是两个相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯泡D1和D2先后亮暗的次序是（）A接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C接通时D1先达最亮，断开时D1先灭D接通时D2先达最亮，断开时D2先灭3（6分）（xx开封一模）如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中，有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框，现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行已知AB=BC=l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中（）A线框A、B两点间的电压不变B通过线框截面的电荷量为C线框所受外力的最大值为D线框的热功率与时间成正比4（6分）（xx秋芙蓉区校级月考）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为，导轨的下端接有电阻当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好关于上述情景，下列说法中正确的是（）A两次上升的最大高度比较，有H=hB两次上升的最大高度比较，有HhC无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生5（6分）如图所示，直角坐标系xOy的第一、三象限内有匀强磁场，第一象限内的磁感应强度大小为2B，第三象限内的磁感应强度大小为B，方向均垂直于纸面向里现将半径为l，圆心角为90的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R，规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t=0，逆时针的电流方向为正则导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象为（）ABCD6（6分）（xx春连江县校级月考）如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F此时（）A电阻R1消耗的热功率为B电阻R2消耗的热功率为C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvsinD整个装置消耗的机械功率为Fv二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意）7（6分）如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则（）A线框产生的感应电动势大小为kL2B电压表没有读数Ca点的电势高于b点的电势D电容器所带的电荷量为零8（6分）正三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abca的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向关于线框中的电流i与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是（）ABCD9（6分）（xx薛城区校级模拟）如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L=0.4m，导轨所在平面与水平面的夹角为30，其电阻不计把完全相同的两金属棒（长度均为0.4m）ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触已知两金属棒的质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.2，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止取g为10m/s2，则下列判断正确的是（）AF的大小为0.5NB金属棒ab产生的感应电动势为1.0VCab两端的电压为1.0VDab棒的速度为5.0m/s三、非选择题（本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）10（14分）（xx南宁一模）如图所示，两光滑金属导轨，间距d=0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中电阻R=3桌面高H=0.8m，金属杆ab质量m=0.2kg，电阻r=1，在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m，g=10m/s2求：（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小（2）整个过程中R上放出的热量11（16分）如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨的上端接有电阻，阻值R=2虚线OO下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示（g取10m/s2）求：（1）金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度多大？（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生多少热量？12（16分）（xx天津）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功WFxx学年河北省保定市高阳中学高三（上）第二十四次物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1（6分）（2011江苏）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行线框由静止释放，在下落过程中（）A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大考点：电磁感应中的能量转化；楞次定律分析：根据磁能量形象表示：穿过磁场中某一面积的磁感线的条数判断磁能量的变化用楞次定律研究感应电流的方向用左手定则分析安培力，根据能量守恒定律研究机械能的变化解答：解：A、线框在下落过程中，所在磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减小，磁通量减小故A错误 B、下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，不变，所以感应电流的方向不变，故B正确 C、线框左右两边受到的安培力平衡抵消，上边受的安培力大于下边受的安培力，安培力合力不为零故C错误 D、线框中产生电能，机械能减小故D错误故选B点评：本题考查电流的磁场和电磁感应中楞次定律等，难度不大如是单选题，高考时，C、D项可以不再研究2（6分）如图所示的电路，D1和D2是两个相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯泡D1和D2先后亮暗的次序是（）A接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C接通时D1先达最亮，断开时D1先灭D接通时D2先达最亮，断开时D2先灭考点：自感现象和自感系数分析：电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故线圈中电流逐渐增加；电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡D1构成闭合回路放电解答：解：电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故开始时通过灯泡D1的电流较大，故灯泡D1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加；由于L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，所以电流稳定后，两个灯泡一样亮，即D1灯泡亮度逐渐正常，电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡D1构成闭合回路放电，故断开时D1后灭，故A正确；BCD错误故选：A点评：本题考查了通电自感和断电自感，关键是明确线圈中自感电动势的作用是阻碍电流的变化，但不能阻止电流变化3（6分）（xx开封一模）如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域中，有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框，现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行已知AB=BC=l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中（）A线框A、B两点间的电压不变B通过线框截面的电荷量为C线框所受外力的最大值为D线框的热功率与时间成正比考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：当线框出磁场时，切割磁感线的有效长度逐渐增大，因此AB之间电压逐渐增大；根据感应电量q=，分析磁通量变化量关系，来求解感应电量；分析线框的受力情况，当安培力最大时，外力最大；求出感应电流然后求出热功率的表达式，可判断线框的热功率与时间的关系解答：解：A、当线框出磁场时，导线框的有效切割长度逐渐增大，则电路中的电流逐渐增大，因此线框A、B两点间的电压逐渐增大，故A错误；B、通过线框截面的电荷量为：=，故B正确；C、回路中的最大电流为：，因此最大安培力为：，由于线框匀速运动，因此外力最大值为，故C错误；D、导线框的有效切割长度逐渐增大，电路中电流不是恒定电流，故线框的热功率与时间不成正比，故D错误故选：B点评：该题考查了法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律的应用，是一道常规题，要注意题中导线框的有效切割长度的变化，然后结合力学、热功率等知识求解4（6分）（xx秋芙蓉区校级月考）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为，导轨的下端接有电阻当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好关于上述情景，下列说法中正确的是（）A两次上升的最大高度比较，有H=hB两次上升的最大高度比较，有HhC无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生考点：导体切割磁感线时的感应电动势专题：电磁感应功能问题分析：根据能量守恒定律判断H与h的大小关系根据有无感应电流产生，判断导轨下端的电阻中有电热产生解答：解：AB、无磁场时，根据能量守恒定律得，导体棒ab的初动能全部转化为重力势能有磁场时，初动能一部分转化为重力势能，还有一部分转化为整个回路的内能初动能相同，则有磁场时的最大重力势能小于无磁场时的最大重力势能，所以hH故A、B错误CD、无磁场时，不存在电磁感应现象，导轨下端的电阻中没有电热产生，有磁场时，由于导体棒切割磁感线，产生感应电流，导轨下端的电阻中有电热产生，故C错误，D正确故选：D点评：解决本题的关键会运用能量守恒定律比较两种情况下重力势能的大小，从而得出高度的大小关系5（6分）如图所示，直角坐标系xOy的第一、三象限内有匀强磁场，第一象限内的磁感应强度大小为2B，第三象限内的磁感应强度大小为B，方向均垂直于纸面向里现将半径为l，圆心角为90的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R，规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t=0，逆时针的电流方向为正则导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象为（）ABCD考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与图像结合分析：根据转动切割磁感线感应电动势公式E=Bl2求出每条半径切割磁感线时产生的感应电动势，分段由闭合电路欧姆定律求出感应电流，由楞次定律判断感应电流的方向，即可选择图象解答：解：在0时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90的过程中，产生的感应电动势为： E1=2Bl2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1=根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针，即方向为正在时间内，线框进入第2象限的过程中，回路电流方向为顺时针回路中产生的感应电动势为： E2=2Bl2；感应电流为：I=I1；在时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为逆时针，方向为正回路中产生的感应电动势为：E3Bl2=Bl2；感应电流为：I=I1；在时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针，方向为负回路中产生的感应电动势为： E4=Bl2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1；故C正确，ABD错误故选：C点评：本题考查了法拉第电磁感应定律E=Bl2在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向6（6分）（xx春连江县校级月考）如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F此时（）A电阻R1消耗的热功率为B电阻R2消耗的热功率为C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvsinD整个装置消耗的机械功率为Fv考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：电阻R1、R2并联与导体棒串联由感应电动势公式E=BLv、欧姆定律、安培力公式，推导安培力与速度的关系式由功率公式电阻的功率、热功率及机械功率解答：解：A、设ab长度为L，磁感应强度为B，电阻R1=R2=R电路中感应电动势E=BLv，ab中感应电流为：I=，ab所受安培力为：F=BIL= ，电阻R1消耗的热功率为：P1=（I）2R=，由得，P1=Fv，电阻R1和R2阻值相等，它们消耗的电功率相等，则P1=P2=Fv，故A错误，B正确C、整个装置因摩擦而消耗的热功率为：Pf=fv=mgcosv=mgvcos，故C错误；D、整个装置消耗的机械功率为：P3=Fv+P2=（F+mgcos）v，故D错误故选：B点评：解决本题是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的表达式，结合功率公式和功能关系进行分析二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意）7（6分）如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则（）A线框产生的感应电动势大小为kL2B电压表没有读数Ca点的电势高于b点的电势D电容器所带的电荷量为零考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与电路结合分析：根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势大小电容器充电完毕后电路中没有电流，电压表则没有读数由楞次定律判断电势的高低电容器的电量不为零解答：解：A、由法拉第电磁感应定律注意有效面积，得：E=kL2，故A错误B、磁场均匀减弱，线圈产生恒定的感应电动势，电容器充电完毕后电路中没有电流，电压表则没有读数故B正确C、由楞次定律可知，感应电动势方向沿顺时针，则a 点的电势高于b点的电势，电势差为感应电动势故C正确D、线圈产生恒定的感应电动势给电容器充电，则电容器的电量不为零故D错误故选：BC点评：本题运用法拉第定律E=时要注意S是有效面积，不是线圈的总面积要理解电压表的核心是电流表，没有电流，电压表指针不偏转，则没有读数8（6分）正三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abca的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向关于线框中的电流i与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是（）ABCD考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律专题：电磁感应与图像结合分析：由图可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，根据左手定则可以找出安培力方向，结合可得出正确的图象解答：解： A、线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率，由图可知，01s时间内，B增大，增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则感应电流是逆时针的，因而是正值所以可判断01s为正的恒值；13s磁通量不变，所以无感应电流，34sB的方向垂直纸面向外，根据楞次定律得感应电流是逆时针的，因而是正值由法拉第电磁感应定律可知E=，感应电流的大小恒定，所以可判断34s为正的恒值；A正确、B错误C、01s时间内，ab边感应电流是向下的，ab边所受的安培力F=BIL，根据左手定则得安培力方向向右为正值，由于B随时间均匀增大，I不变，所以安培力F随时间t均匀增大，13s无感应电流，没有安培力，34s时间内，ab边感应电流是向下的，ab边所受的安培力F=BIL，根据左手定则得安培力方向向左为负值，由于B随时间均匀减小，I不变，所以安培力F随时间t均匀减小，故C错误，D正确；故选：AD点评：此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，结合电动势的变化情况即可得出正确结果9（6分）（xx薛城区校级模拟）如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L=0.4m，导轨所在平面与水平面的夹角为30，其电阻不计把完全相同的两金属棒（长度均为0.4m）ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触已知两金属棒的质量均为m=0.1kg、电阻均为R=0.2，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止取g为10m/s2，则下列判断正确的是（）AF的大小为0.5NB金属棒ab产生的感应电动势为1.0VCab两端的电压为1.0VDab棒的速度为5.0m/s考点：导体切割磁感线时的感应电动势专题：电磁感应与电路结合分析：（1）以两棒组成的系统为研究的对象，通过受力分析即可求出拉力的大小；（2）以cd棒为研究的对象，进行受力分析，由公式F=BIL求出cd棒得出电路中的电流，然后由闭合电路的欧姆定律求出电动势；（3）由U=IR即可求出ab两端的电压；（4）金属棒ab以恒定速度v运动，切割磁感线产生感应电动势，由公式E=Blv求出感应电动势；解答：解：A、以两棒组成的系统为研究的对象，由于金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动，金属棒cd恰好能保持静止，则系统处于平衡状态，受到的合力等于0，所以沿斜面的方向：F=2mgsin30=20.1100.5=1N故A错误；B、以cd棒为研究的对象，cd受到的重力沿斜面向下的分力为：Gcd=mgsin30=0.1100.5=0.5N由受力平衡则，Gcd=BIL，所以：A金属棒ab产生的感应电动势为：E=IR总=2.520.2=1.0V故B正确；C、ab两端的电压是路端电压，即为：Uab=IR=2.50.2=0.5V故C错误；D、棒ab将沿导轨向上匀速滑动，切割磁感线产生感应电动势，E=BLv得：m/s故D正确故选：BD点评：本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁学知识和力平衡知识三、非选择题（本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）10（14分）（xx南宁一模）如图所示，两光滑金属导轨，间距d=0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中电阻R=3桌面高H=0.8m，金属杆ab质量m=0.2kg，电阻r=1，在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m，g=10m/s2求：（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小（2）整个过程中R上放出的热量考点：导体切割磁感线时的感应电动势；匀速直线运动及其公式、图像；机械能守恒定律；能量守恒定律专题：电磁感应功能问题分析：（1）金属棒由静止释放，只有重力做功，由机械能守恒定律可确定，金属棒进入磁场时的速度大小，再由法拉第电磁感应定律可求出切割时的感应电动势，最后由闭合电路欧姆定律来算出R上的电流大小；（2）由金属棒做平抛运动的高度与水平位移，来确定金属棒平抛的速度，从而由动能定理求出整个过程中R上放出的热量解答：解：（1）金属棒由静止下滑过程中，只有重力做功，金属棒机械能守恒，则有：由法拉第电磁感应定律可得：E=Bdv1由闭合电路欧姆定律可得：A（2）金属棒离开桌面后，做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有：水平方向做匀速直线运动，则有：s=v2t金属棒在过程中，由动能定理可得：J解之得：J（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小0.01A（2）整个过程中R上放出的热量0.225J点评：考查机械能守恒定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、平抛运动规律及动能定理，同时注意要求R上放出的热量，而不是整个电路产生的热量11（16分）如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1m，两导轨的上端接有电阻，阻值R=2虚线OO下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示（g取10m/s2）求：（1）金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3m时速度多大？（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生多少热量？考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：（1）由乙图读出金属杆进入磁场时加速度的大小，判断出加速度方向由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的关系式，由牛顿第二定律列式可求出金属杆刚进入磁场时速度由图看出，下落0.3m时，金属杆的加速度为零，做匀速直线运动，重力与安培力平衡，列式可求出杆的速度（2）从开始下落到下落0.3m的过程中，杆的机械能减小转化为内能，由能量守恒列式可求出电阻R上产生的热量解答：解：（1）由乙图知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a0=10m/s2，方向竖直向上由牛顿第二定律得：BI0Lmg=ma0设杆刚进入磁场时的速度为v0，则有：I0=联立得：v0=代入数值有：v0=m/s=1m/s下落时，通过ah图象知a=0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡有：mg=BIL其中I=，E=BLv 可得下落0.3m时杆的速度为：v=代人数值有：v=m/s=0.5m/s（2）从开始到下落的过程中，由能的转化和守恒定律有：mgh=Q+mv2；代人数值有：Q=0.29J答：（1）金属杆刚进入磁场时速度为1m/s，下落了0.3m时速度为0.5m/s（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量是0.29J点评：本题要根据图象的信息读出加速度和杆的运动状态，由牛顿第二定律、安培力、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、能量守恒等多个知识综合求解，综合较强12（16分）（xx天津）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功WF考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：压轴题；电磁感应功能问题分析：（1）根据运动学公式求出时间，根据电量的公式求解（2）撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少（3）根据动能定理求解解答：解：（1）棒匀加速运动所用时间为t，有：=xt=3s 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为：=1.5A根据电流定义式有：q=t=4.5C（2）撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为：v=at=6m/s撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少Q2=EK=mv2=1.8J（3）根据题意在撤去外力前的焦耳热为：Q1=2Q2=3.6J撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其绝对值等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，根据动能定理有：EK=WFQ1则：WF=EK+Q1=5.4J答：（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量是4.5 C；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热是1.8J；（3）外力做的功是5.4 J点评：解决该题关键要分析物体的运动情况，清楚运动过程中不同形式的能量的转化，知道运用动能定理求解变力做功0