2019版高考物理总复习 第十章 电磁感应 能力课2 电磁感应中的动力学和能量问题学案.doc

能力课2电磁感应中的动力学和能量问题热考点电磁感应中的动力学问题1.两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析2.电学对象与力学对象的转换及关系命题角度1导体棒处于静止状态【例1】(2017天津理综，3)如图1所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()图1A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小解析导体棒ab、电阻R、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小(k为一定值)，则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab中的电流方向由a到b，故选项A错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势EkS，回路面积S不变，即感应电动势为定值，根据闭合电路欧姆定律I，所以ab中的电流大小不变，故选项B错误；安培力FBIL，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故选项C错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f与安培力F等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故选项D正确。答案D命题角度2导体棒做匀速运动【例2】(多选)一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图2所示，磁感应强度B0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 ，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是()图2A.ab受到的拉力大小为2 NB.ab向上运动的速度为2 m/sC.在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能D.在2 s内，拉力做功为0.6 J解析对导体棒cd分析：mgBIl，得v2 m/s，故选项B正确；对导体棒ab分析：FmgBIl0.2 N，选项A错误；在2 s内拉力做功转化为ab棒的重力势能和电路中的电能，电能等于克服安培力做的功，即W电F安vt0.4 J，选项C正确；在2 s内拉力做的功为W拉Fvt0.8 J，选项D错误。答案BC命题角度3变加速直线运动问题【例3】如图3，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列vt图象中，可能正确描述上述过程的是()图3解析导线框开始进入磁场过程，通过导线框的磁通量增大，有感应电流，进而受到与运动方向相反的安培力作用，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，导线框的加速度减小，vt图线的斜率减小；导线框全部进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，导线框做匀速直线运动；导线框从磁场中出来的过程，有感应电流，又会受到安培力阻碍作用，速度减小，加速度减小。选项D正确。答案D用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”，具体思路如下：【变式训练1】足够长的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙，与水平面间的夹角为37(sin 370.6)，间距为1 m。垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度的大小为4 T，P、M间所接电阻的阻值为8 。质量为2 kg的金属杆ab垂直导轨放置，不计杆与导轨的电阻，杆与导轨间的动摩擦因数为0.25。金属杆ab在沿导轨向下且与杆垂直的恒力F作用下，由静止开始运动，杆的最终速度为8 m/s，取g10 m/s2，求：图4(1)当金属杆的速度为4 m/s时，金属杆的加速度大小；(2)当金属杆沿导轨的位移为6.0 m时，通过金属杆的电荷量。解析(1)对金属杆ab应用牛顿第二定律，有Fmgsin F安fma，fFN，FNmgcos ab杆所受安培力大小为F安BILab杆切割磁感线产生的感应电动势为EBLv由闭合电路欧姆定律可知I整理得：Fmgsin vmgcos ma代入vm8 m/s时a0，解得F8 N代入v4 m/s及F8 N，解得a4 m/s2(2)设通过回路横截面的电荷量为q，则qt回路中的平均电流强度为回路中产生的平均感应电动势为回路中的磁通量变化量为BLx，联立解得q3 C答案(1)4 m/s2(2)3 C热考点电磁感应中的能量问题1.电磁感应中的能量转化2.求解焦耳热Q的三种方法命题角度1电磁感应现象与能量守恒定律的综合【例4】如图5所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角30的斜面上，导轨电阻不计，间距L0.4 m，导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为MN。中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B0.5 T。在区域中，将质量m10.1 kg、电阻R10.1 的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域中将质量m20.4 kg，电阻R20.1 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g10 m/s2，问：图5(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大？(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x3.8 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少？解析(1)由右手定则可判断出cd中的电流方向为由d到c，则ab中电流方向为由a流向b。(2)开始放置时ab刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax，有Fmaxm1gsin 设ab刚要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有EBLv设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I设ab所受安培力为F安，有F安BIL此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安m1gsin Fmax综合式，代入数据解得v5 m/s(3)设cd棒运动过程中在电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒定律有m2gxsin Q总m2v2又QQ总解得Q1.3 J答案(1)由a流向b(2)5 m/s(3)1.3 J解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤(1)在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源。(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化。(3)根据能量守恒列方程求解。命题角度2电磁感应现象与动量守恒定律的综合【例5】如图6所示，两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻)，由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成，其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨水平段上静止放置一金属棒cd，质量为2m，电阻为2r。另一质量为m，电阻为r的金属棒ab，从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段，棒与导轨始终垂直且接触良好，圆弧段MN半径为R，所对圆心角为60。求：图6(1)ab棒在N处进入磁场区速度是多大？此时棒中电流是多少？(2)cd棒能达到的最大速度是多大？(3)cd棒由静止到达最大速度过程中，系统所能释放的热量是多少？解析(1)ab棒由M下滑到N过程中机械能守恒，故mgR(1cos 60)mv2解得v。进入磁场区瞬间，回路中电流强度I。(2)ab棒在安培力作用下做减速运动，cd棒在安培力作用下做加速运动，当两棒速度达到相同速度v时，电路中电流为零，安培力为零，cd达到最大速度。运用动量守恒定律得mv(2mm)v解得v。(3)系统释放的热量应等于系统机械能的减少量，故Qmv23mv2，解得QmgR。答案(1)(2)(3)mgR【变式训练2】(2018河北五名校联盟二模)如图7所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r0.5 m 的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M2 kg的cd绝缘杆垂直且静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量m1 kg的ab金属杆以初速度v012 m/s水平向右运动，与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计除R以外的其他电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，g取10 m/s2，(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动)求：图7(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v；(2)电阻R产生的焦耳热Q。解析(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有MgM解得v m/s。(2)发生正碰后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有Mg2rMv2Mv，解得碰撞后cd绝缘杆的速度v25 m/s，两杆碰撞过程中动量守恒，有mv0mv1Mv2，解得碰撞后ab金属杆的速度v12 m/s，ab金属杆进入磁场后由能量守恒定律有mvQ，解得Q2 J。答案(1) m/s(2)2 J“杆导轨”模型题源：人教版选修32P21T3设图4.55中的磁感应强度B1 T，平行导轨宽l1 m，金属棒PQ以1 m/s速度贴着导轨向右运动，R1 ，其他电阻不计。图4.55导体PQ向右运动(1)运动的导线会产生感应电动势，相当于电源。用电池等符号画出这个装置的等效电路图。(2)通过R的电流方向如何？大小等于多少？拓展1(2018湖南省五市十校高三联考)如图8所示，两平行的光滑导轨固定在同一水平面内，两导轨间距离为L，金属棒ab垂直于导轨，金属棒两端与导轨接触良好，在导轨左端接入阻值为R的定值电阻，整个装置处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。与R相连的导线、导轨和金属棒的电阻均可忽略不计。用平行于导轨向右的大小为F的力拉金属棒，使金属棒以大小为v的速度向右匀速运动，下列说法正确的是()图8A.金属棒ab相当于电源，其a端相当于电源负极B.拉力FC.回路中的感应电流沿顺时针方向流动D.定值电阻消耗的电功率PFv解析用平行于导轨向右的恒力拉金属棒，使金属棒向右匀速运动，ab棒相当于电源，由右手定则知，电流方向由ba，在电源内部电流由低电势流向高电势，所以a端相当于电源的正极，回路中的感应电流沿逆时针方向，选项A、C错误；由于金属棒匀速运动，所以FF安，根据法拉第电磁感应定律知F安BIL，而定值电阻消耗的功率为安培力的功率，也等于拉力的功率，选项B、D正确。答案BD拓展2(2016全国卷，24)如图9，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为。重力加速度大小为g。求图9(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值。解析(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得Fmgma设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有vat0当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律知产生的电动势为EBlv联立式可得EBlt0(g)(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律I式中R为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为F安BlI因金属杆做匀速运动，有FmgF安0联立式得R答案(1)Blt0(g)(2)拓展3(2017江苏单科，13)如图10所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆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：图10(1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；(2)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；(3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P。解析(1)感应电动势EBdv0感应电流I，解得I(2)安培力FBId牛顿第二定律Fma，解得a(3)金属杆切割磁感线的速度vv0v，则感应电动势EBd(v0v)电功率P，解得P答案(1)(2)(3)活页作业(时间：40分钟)题组一电磁感应中的动力学问题1.(多选)如图1所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接。导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上。若导体棒ab以一定初速度v下滑，则关于ab棒的下列说法正确的是()图1A.所受安培力方向水平向右B.可能以速度v匀速下滑C.刚下滑的瞬间ab棒产生的感应电动势为BLvD.减少的重力势能等于电阻R上产生的内能解析导体棒ab以一定初速度v下滑，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由右手定则可判断出电流方向为从b到a，由左手定则可判断出ab棒所受安培力方向水平向右，选项A正确；当mgsin BILcos 时，ab棒沿导轨方向合外力为零，则以速度v匀速下滑，选项B正确；由于速度方向与磁场方向夹角为(90)，刚下滑的瞬间ab棒产生的感应电动势为EBLvcos ，选项C错误；由能量守恒定律知，ab棒减少的重力势能不一定等于电阻R上产生的内能，选项D错误。答案AB2.如图2所示，在水平面内固定着U形光滑金属导轨，轨道间距为50 cm，金属导体棒ab质量为0.1 kg，电阻为0.2 ，横放在导轨上，电阻R的阻值是0.8 (导轨其余部分电阻不计)。现加上竖直向下的磁感应强度为0.2 T的匀强磁场。用水平向右的恒力F0.1 N拉动ab，使其从静止开始运动，则()图2A.导体棒ab开始运动后，电阻R中的电流方向是从P流向MB.导体棒ab运动的最大速度为10 m/sC.导体棒ab开始运动后，a、b两点的电势差逐渐增加到1 V 后保持不变D.导体棒ab开始运动后任一时刻，F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和解析由右手定则可判断电阻R中的感应电流方向是从M流向P，选项A错误；当金属导体棒受力平衡时，其速度将达到最大值，由FBIL，I可得F，代入数据解得vm10 m/s，选项B正确；感应电动势的最大值Em1 V，a、b两点的电势差为路端电压，最大值小于1 V，选项C错误；在达到最大速度以前，F所做的功一部分转化为内能，另一部分转化为导体棒的动能，选项D错误。答案B3.(多选)如图3两根足够长光滑平行金属导轨PP、QQ倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好。现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则()图3A.金属棒ab一直加速下滑B.金属棒ab最终可能匀速下滑C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势D.带电微粒可能先向N板运动后向M板运动解析根据牛顿第二定律有mgsin BIlma，而I，qCU，UBlv，vat，联立解得a，因而金属棒将做匀加速运动，选项A正确，B错误；ab棒切割磁感线，相当于电源，a端相当于电源正极，因而M板带正电，N板带负电，选项C正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，选项D正确。答案ACD4.(多选)如图4所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L0.4 m，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0.4 m)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m0.1 kg、电阻均为R0.2 ，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B0.5 T，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。(g10 m/s2)，则()图4A.F的大小为0.5 NB.金属棒ab产生的感应电动势为1.0 VC.ab棒两端的电压为1.0 VD.ab棒的速度为5.0 m/s解析对于cd棒有mgsin BIL，解得回路中的电流I2.5 A，所以回路中的感应电动势E2IR1.0 V，选项B正确；UabIR0.5 V，选项C错误；对于ab棒有FBILmgsin ，解得F1.0 N，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律有EBLv，解得v5.0 m/s，选项D正确。答案BD5.如图5甲，在水平桌面上固定着两根相距L20 cm、相互平行的无电阻轨道P、Q，轨道一端固定一根电阻R0.02 的导体棒a，轨道上横置一根质量m40 g、电阻可忽略不计的金属棒b，两棒相距也为L20 cm。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。开始时，磁感应强度B00.1 T。设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。图5(1)若保持磁感应强度B0的大小不变，从t0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它由静止开始做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与轨道间的滑动摩擦力；(2)若从t0开始，磁感应强度B随时间t按图丙中图象所示的规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量。解析(1)F安B0ILEB0LvIvat所以F安t当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有FFfF安ma联立可得FFftma由图象可得：当t0时，F0.4 N，当t1 s时，F0.5 N。代入式，可解得a5 m/s2，Ff0.2 N。(2)当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I。以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应强度增大到b所受安培力F安与最大静摩擦力Ff相等时开始滑动感应电动势EL20.02 VI1 A棒b将要运动时，有F安BtILFf所以Bt1 T，根据BtB0t得t1.8 s，回路中产生的焦耳热为QI2Rt0.036 J。答案(1)5 m/s20.2 N(2)0.036 J题组二电磁感应中的能量问题6.(2017江西省名校联盟教学质量检测)如图6所示，水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，铜棒a、b的长度均等于两导轨的间距、电阻均为R、质量均为m，铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好。现给铜棒a一个平行导轨向右的瞬时冲量I，关于此后的过程，下列说法正确的是()图6A.回路中的最大电流为B.铜棒b的最大加速度为C.铜棒b获得的最大速度为D.回路中产生的总焦耳热为解析给铜棒a一个平行导轨的瞬时冲量I，此时铜棒a的速度最大，产生的感应电动势最大，回路中电流最大，每个棒受到的安培力最大，其加速度最大，Imv0，v0，铜棒a电动势EBLv0，回路电流I0，选项A错误；此时铜棒b受到安培力FBI0L，其加速度a，选项B正确；此后铜棒a做变减速运动，铜棒b做变加速运动，当二者达到共同速度时，铜棒b速度最大，据动量守恒，mv02mv，铜棒b最大速度v，选项C错误；回路中产生的焦耳热Qmv2mv2，选项D错误。答案B7.(2017宁夏银川模拟)如图7所示，相距为d的两条水平虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，正方形线圈abec边长为L(Ld)、质量为m、电阻为R，将线圈在磁场上方h高处由静止释放，ce边刚进入磁场时的速度为v0，刚离开磁场时的速度也为v0，重力加速度大小为g，则线圈穿过磁场的过程中(即从ce边刚进入磁场到ab边离开磁场的过程)，有()图7A.产生的焦耳热为mgdB.产生的焦耳热为mg(dL)C.线圈的最小速度一定为2D.线圈的最小速度可能为解析根据能量守恒定律，在ce边刚进入磁场到ce边刚穿出磁场的过程中，线圈的动能不变，重力势能全部转化为线圈进入磁场的过程中产生的热量，即Qmgd，即从ce边刚进入磁场到ab边刚进入磁场过程产生的焦耳热为mgd，从ce边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程，线圈产生的热量与从ce边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中产生的热量相等，故从线圈的ce边进入磁场到ab边离开磁场的过程，产生的热量为2Q2mgd，选项A、B错误；若线圈进入磁场的整个过程做减速运动，线圈全部进入磁场后做匀加速运动，则可知线圈刚全部进入磁场时的瞬时速度最小，设线圈的最小速度为vmin，线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程，根据能量守恒定律得mg(hL)Qmv，代入数据解得线圈的最小速度为vmin，选项C错误；线圈在进入磁场的过程中，先做减速运动，可能在完全进入磁场前已经做匀速运动，则有mgBIL，解得vmin，选项D正确。答案D8.(2017吉林省长春市七校第二次联考)如图8所示，两根水平放置的平行金属导轨，其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r0.41 m。导轨的间距为L0.5 m，导轨的电阻与摩擦均不计。在导轨的顶端接有阻值为R11.5 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B2.0 T。现有一根长度稍大于L、电阻R20.5 、质量m1.0 kg的金属棒。金属棒在水平拉力F作用下，从图中位置ef由静止开始匀加速运动，在t0 时刻，F01.5 N，经2.0 s运动到cd时撤去拉力，棒刚好能冲到最高点ab，重力加速度g10 m/s2。求：图8(1)金属棒做匀加速直线运动的加速度；(2)金属棒运动到cd时电压表的读数；(3)金属棒从cd运动到ab过程中电阻R1上产生的焦耳热。解析(1)刚开始拉金属棒时，由牛顿第二定律得F0ma代入数据得a1.5 m/s2(2)t2.0 s时，金属棒的速度vat3 m/s此时的感应电动势EBLv电压表示数UR1，代入数据得U2.25 V(3)金属棒从cd位置运动到ab位置，由动能定理得mgrW克安0mv2回路中产生的总焦耳热QW克安电阻R1上产生的焦耳热Q1R1代入数据得Q10.3 J答案(1)1.5 m/s2(2)2.25 V(3)0.3 J9.如图9所示，质量为100 g的铝框，用细线悬挂起来，框中央离地面h为0.8 m，有一质量为200 g的磁铁以10 m/s的水平速度射入并穿过铝框，落在距铝框原位置水平距离3.6 m处，则在磁铁与铝框发生相互作用时，求：图9(1)铝框向哪边偏斜，它能上升多高；(2)在磁铁穿过铝框的整个过程中，框中产生了多少热量。解析(1)磁铁在穿过铝框的过程中，使铝框中磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁与铝框一直发生相互作用，水平方向动量守恒。磁铁穿过铝框后做平抛运动，根据平抛运动规律，得ts0.4 ssv1t，则v1 m/s9 m/s根据动量守恒定律，有m1v1m1v1m2v2v22 m/s铝框作用后获得的速度向右，则将向右偏斜。根据机械能守恒，有m2ghm2v22故h0.2 m。(2)根据能的转化与守恒定律，磁铁的动能一部分转化为电能，另一部分转化为铝框的动能，其中电能又转化为焦耳热Q，即m1vm1v12m2v22W电解得W电m1vm1v12m2v120.21020.2920.1221.7 J。即Q1.7 J。答案(1)向右偏斜0.2 m(2)1.7 J