【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高中物理教科版選修3-2-章末檢測(cè)-第一章1

章末檢測(cè)1(時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共6小題，每小題5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)的得5分，選錯(cuò)或不答的得0分)1．目前金屬探測(cè)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種安檢、高考及一些重要場(chǎng)所，關(guān)于金屬探測(cè)器的下列有關(guān)論述正確的是()A．金屬探測(cè)器可用于月餅生產(chǎn)中，用來(lái)防止細(xì)小的金屬顆粒混入月餅餡中B．金屬探測(cè)器能掛念醫(yī)生探測(cè)兒童吞食或扎到手腳中的金屬物，是由于探測(cè)器的線(xiàn)圈中能產(chǎn)生渦流C．使用金屬探測(cè)器的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)讓探測(cè)器靜止不動(dòng)，探測(cè)效果會(huì)更好D．能利用金屬探測(cè)器檢測(cè)考生是否攜帶手機(jī)等違禁物品，是由于探測(cè)器的線(xiàn)圈中通有直流電答案A解析金屬探測(cè)器是通過(guò)其通有溝通電的探測(cè)線(xiàn)圈，會(huì)在隱蔽金屬中激起渦流，反射回探測(cè)線(xiàn)圈，從而轉(zhuǎn)變?cè)瓬贤姷拇笮『拖辔唬瑥亩鸬教綔y(cè)作用，B、D項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)探測(cè)器對(duì)于被測(cè)金屬發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)，探測(cè)器中的線(xiàn)圈的溝通電產(chǎn)生的磁場(chǎng)相對(duì)變化較快，在金屬中產(chǎn)生的渦流會(huì)更強(qiáng)，檢測(cè)效果更好，故C選項(xiàng)錯(cuò)，正確選項(xiàng)為A.2．如圖所示，四根等長(zhǎng)的鋁管和鐵管(其中C中鋁管不閉合，其他兩根鋁管和鐵管均閉合)豎直放置在同一豎直平面內(nèi)，分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線(xiàn)從管的上端由靜止釋放，忽視空氣阻力，則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過(guò)管的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的說(shuō)法正確的是()A．tA>tB＝tC＝tDB．tC＝tA＝tB＝tDC．tC>tA＝tB＝tDD．tC＝tA>tB＝tD答案A解析A中閉合鋁管不會(huì)被磁鐵磁化，但當(dāng)磁鐵穿過(guò)鋁管的過(guò)程中，鋁管可看成很多圈水平放置的鋁圈，據(jù)楞次定律知，鋁圈將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；因C中鋁管不閉合，所以磁鐵穿過(guò)鋁管的過(guò)程不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)；鐵塊在B中鋁管和D中鐵管中均做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以磁鐵和鐵塊在管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿(mǎn)足tA>tB＝tC＝tD，A正確．3.圖1如圖1所示，用兩根相同的導(dǎo)線(xiàn)繞成匝數(shù)分別為n1和n2的圓形閉合線(xiàn)圈A和B，兩線(xiàn)圈所在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，兩線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流之比IA∶IB為()A.eq\f(n1,n2)B.eq\f(n2,n1)C.eq\f(neq\o\al(2,1),neq\o\al(2,2))D.eq\f(neq\o\al(2,2),neq\o\al(2,1))答案B解析本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，意在考查同學(xué)對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用力量．依題意知線(xiàn)圈A和B的長(zhǎng)度、橫截面積和材料(電阻率)都相同，所以電阻相同，由LA＝n12πr1＝LB＝n22πr2得eq\f(r1,r2)＝eq\f(n2,n1)，兩線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流之比等于兩線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比：eq\f(IA,IB)＝eq\f(E1,E2)＝eq\f(n1SA,n2SB)＝eq\f(n1πreq\o\al(2,1),n2πreq\o\al(2,2))＝eq\f(n2,n1)，所以B正確．4.圖2如圖2所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線(xiàn)框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定一根與導(dǎo)線(xiàn)框平面平行的水平直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)中通以圖示方向的恒定電流．釋放導(dǎo)線(xiàn)框，它由實(shí)線(xiàn)位置下落到虛線(xiàn)位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中()A．導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBA→ABCA→ACBAB．導(dǎo)線(xiàn)框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流也為零C．導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上D．導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力為零，做自由落體運(yùn)動(dòng)答案A解析本題考查楞次定律的相關(guān)學(xué)問(wèn)，意在考查同學(xué)對(duì)楞次定律的理解．依據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線(xiàn)上方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)外，下方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)里，而且越靠近導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)越強(qiáng)．所以閉合導(dǎo)線(xiàn)框ABC在下降過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面對(duì)外的磁通量先增大，當(dāng)增大到BC邊與導(dǎo)線(xiàn)重合時(shí)，達(dá)到最大，再向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面對(duì)外的磁通量漸漸減小至零，然后隨導(dǎo)線(xiàn)框的下降，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面對(duì)里的磁通量增大，當(dāng)增大到A點(diǎn)與導(dǎo)線(xiàn)重合時(shí)，達(dá)到最大，連續(xù)下降時(shí)由于導(dǎo)線(xiàn)框漸漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn)，使導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面對(duì)里的磁通量再漸漸減小，所以依據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙內(nèi)部磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)先向內(nèi)，再向外，最終向內(nèi)，所以導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBA→ABCA→ACBA，A正確；當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)的磁通量為零時(shí)，內(nèi)部的磁通量仍舊在變化，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，所以感應(yīng)電流不為零、B錯(cuò)誤；依據(jù)對(duì)楞次定律的理解，感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于導(dǎo)線(xiàn)框始終向下運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力方向始終向上，不為零．C、D錯(cuò)誤．5.圖3如圖3所示，abcd是一個(gè)質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線(xiàn)框．如從圖示位置自由下落，在下落h后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，該磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng).在這個(gè)磁場(chǎng)的正下方h＋L處還有一個(gè)未知磁場(chǎng)，金屬線(xiàn)框abcd在穿過(guò)這個(gè)磁場(chǎng)時(shí)也恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么下列說(shuō)法正確的是()A．未知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2BB．未知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是eq\r(2)BC．線(xiàn)框在穿過(guò)這兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能為4mgLD．線(xiàn)框在穿過(guò)這兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能為2mgL答案C解析設(shè)線(xiàn)圈剛進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v1，那么mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，v1＝eq\r(2gh).設(shè)線(xiàn)圈剛進(jìn)入其次個(gè)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v2，那么veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2gh，v2＝eq\r(2)v1，依據(jù)題意還可得到，mg＝eq\f(B2L2v1,R)，mg＝eq\f(Beq\o\al(2,x)L2v2,R)整理可得出Bx＝eq\r(\f(\r(2),2))B，A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)；穿過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)時(shí)都做勻速運(yùn)動(dòng)，把削減的重力勢(shì)能都轉(zhuǎn)化為電能，所以在穿過(guò)這兩個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能為4mgL，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)．6．如圖4所示，有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域其直角邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd，從圖示位置開(kāi)頭沿x軸正方向以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則表示線(xiàn)框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖像正確的是()圖4答案C解析據(jù)題意，由楞次定律得：正方形線(xiàn)框進(jìn)入三角形磁場(chǎng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量漸漸增加，線(xiàn)框中產(chǎn)生順時(shí)針電流，為正方向，D選項(xiàng)可以排解；正方形線(xiàn)框離開(kāi)三角形磁場(chǎng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量削減，線(xiàn)框中的電流逆時(shí)針，為負(fù)方向，A選項(xiàng)可以排解；由于線(xiàn)框切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝vt·tan45°＝vt，則線(xiàn)框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝B·vt·v＝Bv2t，而感應(yīng)電流為I＝Bv2t/R，所以感應(yīng)電流隨著時(shí)間增加而增加，只有C選項(xiàng)正確．二、多項(xiàng)選擇題(本大題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7．自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為查找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)．下列說(shuō)法正確的是()A．奧斯特發(fā)覺(jué)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．歐姆發(fā)覺(jué)了歐姆定律，說(shuō)明白熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C．法拉第發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D．焦耳發(fā)覺(jué)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系答案ACD解析奧斯特發(fā)覺(jué)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電與磁之間的聯(lián)系；法拉第發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系；焦耳發(fā)覺(jué)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系．故A、C、D正確．8.圖5如圖5所示，P、Q是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是直流電阻為零的純電感，且自感系數(shù)L很大．C是電容較大且不漏電的電容器，下列推斷正確的是()A．S閉合時(shí)，P燈亮后漸漸熄滅，Q燈漸漸變亮B．S閉合時(shí)，P燈、Q燈同時(shí)亮，然后P燈變暗，Q燈變得更亮C．S閉合，電路穩(wěn)定后，S斷開(kāi)時(shí)，P燈突然亮一下，然后熄滅，Q燈馬上熄滅D．S閉合，電路穩(wěn)定后，S斷開(kāi)時(shí)，P燈突然亮一下，然后熄滅，Q燈漸漸熄滅答案AD解析當(dāng)S閉合時(shí)，通過(guò)自感線(xiàn)圈的電流漸漸增大而產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，L相當(dāng)于斷路，電容C較大，相當(dāng)于短路，當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，L相當(dāng)于短路，電容C相當(dāng)于斷路，故P燈先亮后滅，Q燈漸漸變亮；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡P與自感線(xiàn)圈L組成了閉合回路，燈泡P中的電流先增大后減小至零，故閃亮一下熄滅，電容器與燈泡Q組成閉合回路，電容器放電，故燈泡Q漸漸熄滅，選項(xiàng)A、D正確．9．如圖6所示，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中()圖6A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B．感應(yīng)電流方向始終是逆時(shí)針C．安培力方向始終與速度方向相反D．安培力方向始終沿水平方向答案AD解析圓環(huán)從位置a運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)分界線(xiàn)前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流為逆時(shí)針；跨越分界線(xiàn)過(guò)程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感?yīng)電流為順時(shí)針；再擺到b的過(guò)程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，所以A項(xiàng)正確、B錯(cuò)誤；由于圓環(huán)所在處的磁場(chǎng)，上下對(duì)稱(chēng)，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故C錯(cuò)D正確．10.圖7某同學(xué)在學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律之后，自己制作了一個(gè)手動(dòng)手電筒，如圖7是手電筒的簡(jiǎn)潔結(jié)構(gòu)示意圖，左右兩端是兩塊完全相同的條形磁鐵，中間是一根絕緣直桿，由絕緣細(xì)銅絲繞制的多匝環(huán)形線(xiàn)圈只可在直桿上自由滑動(dòng)，線(xiàn)圈兩端接一燈泡，晃動(dòng)手電筒時(shí)線(xiàn)圈也來(lái)回勻速滑動(dòng)，燈泡就會(huì)發(fā)光，其中O點(diǎn)是兩磁極連線(xiàn)的中點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)穿過(guò)的磁通量最小B．線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力最大C．線(xiàn)圈沿不同方向經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)所受的磁場(chǎng)力方向相反D．線(xiàn)圈沿同一方向經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)其中的電流方向相同答案AC解析畫(huà)出磁鐵間的磁場(chǎng)分布圖可知，靠近兩極處的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，故線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)穿過(guò)的磁通量最小，其所受磁場(chǎng)力也最小，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；線(xiàn)圈沿不同方向經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)感應(yīng)電流方向相反，其所受的磁場(chǎng)力方向也相反，C項(xiàng)正確；線(xiàn)圈沿同一方向經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)磁場(chǎng)方向相同，但其變化的方向相反，故電流方向相反，D錯(cuò)誤．三、填空題(本題共10分)11．(5分)半徑為r、電阻為R的n匝圓形線(xiàn)圈在邊長(zhǎng)為l的正方形abcd之外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)布滿(mǎn)并垂直穿過(guò)該正方形區(qū)域，如圖8甲所示．當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示時(shí)，則穿過(guò)圓形線(xiàn)圈磁通量的變化率為_(kāi)_______，t0時(shí)刻線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流為_(kāi)_______．圖8答案eq\f(B0,t0)l2neq\f(B0l2,t0R)解析磁通量的變化率為eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S＝eq\f(B0,t0)l2；依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔB,Δt)S＝neq\f(B0,t0)l2，再依據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝neq\f(ΔΦ,ΔtR)＝neq\f(B0l2,t0R).12．(5分)如圖9所示為“爭(zhēng)辯電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗(yàn)裝置．圖9(1)將圖中所缺的導(dǎo)線(xiàn)補(bǔ)接完整；(2)假如在閉合電鍵時(shí)發(fā)覺(jué)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能消滅的狀況有：A．將原線(xiàn)圈快速插入副線(xiàn)圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將________．B．原線(xiàn)圈插入副線(xiàn)圈后，將滑動(dòng)為阻器觸頭快速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針________．答案(1)見(jiàn)解析圖(2)向右偏轉(zhuǎn)一下向左偏轉(zhuǎn)一下解析(1)見(jiàn)下圖(2)依照楞次定律及靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向與流過(guò)它的電流方向的關(guān)系來(lái)判定，則A.向右偏轉(zhuǎn)一下；B.向左偏轉(zhuǎn)一下．四、解答題(本題共4小題，共36分．解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、只寫(xiě)出最終答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13.圖10(8分)如圖10所示，在光滑水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)2的單匝矩形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界磁場(chǎng)中，其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合．線(xiàn)框由粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線(xiàn)制成，總電阻為R.現(xiàn)用垂直于線(xiàn)框ab邊的水平拉力，將線(xiàn)框以速度v向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng)，此過(guò)程中保持線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直，且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行．求線(xiàn)框被拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中：(1)通過(guò)線(xiàn)框的電流；(2)線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)線(xiàn)框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大?。鸢?1)eq\f(BL2v,R)(2)eq\f(B2L1Leq\o\al(2,2)v,R)(3)eq\f(BLeq\o\al(2,2)v,2（L1＋L2）)解析(1)線(xiàn)框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BL2v通過(guò)線(xiàn)框的電流I＝E/R＝eq\f(BL2v,R)(2)線(xiàn)框被拉出磁場(chǎng)所需時(shí)間t＝L1/v此過(guò)程中線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝I2Rt＝eq\f(B2L1Leq\o\al(2,2)v,R)(3)線(xiàn)框ab邊的電阻Rab＝eq\f(L2,2（L1＋L2）)R線(xiàn)框中a、b兩點(diǎn)間電壓的大小U＝IRab＝eq\f(BLeq\o\al(2,2)v,2（L1＋L2）)14．(8分)(2022·揚(yáng)州高二第一學(xué)期期末調(diào)研)如圖11所示，一正方形線(xiàn)圈從某一高度自由下落，恰好勻速進(jìn)入其下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．已知正方形線(xiàn)圈質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高度為2L，求：(1)線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向；(2)線(xiàn)圈離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)橫截面的電荷量q；(3)線(xiàn)圈下邊緣剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)圈的速度v的大?。畧D11答案見(jiàn)解析解析(1)線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速，有mg＝F安且F安＝BI1L所以I1＝eq\f(mg,BL)方向：逆時(shí)針(2)在線(xiàn)圈離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中：q＝I·Δt又I＝eq\f(E,R)＝eq\f(Δφ,\f(Δt,R))所以：q＝eq\f(Δφ,R)＝eq\f(BL2,R)(3)線(xiàn)圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：E1＝BLv0而：I1＝eq\f(E1,R)所以，線(xiàn)圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0＝eq\f(mgR,B2L2)從線(xiàn)圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)到線(xiàn)圈下邊緣剛離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)圈做勻加速運(yùn)動(dòng)所以：v2－veq\o\al(2,0)＝2gL所以：v＝eq\r(\f(m2g2R2,B4L4)＋2gL)15.圖12(10分)(2022·北京通州高二第一學(xué)期期末)如圖12所示，質(zhì)量m1＝0.1kg，電阻R1＝0.3Ω，長(zhǎng)度L＝0.4m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)．電阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T．垂直于ab棒施加F＝2N的水平恒力，ab棒從靜止開(kāi)頭無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM′、NN′保持良好接觸，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.(1)求框架開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大??；(2)從ab開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1J，求該過(guò)程ab位移x的大?。鸢?1)6m/s(2)1.1m解析(1)ab對(duì)框架的壓力F1＝m1g框架受水平面的支持力FN＝m2g＋F1依題意，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力F2＝μFN，ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLvMN中電流I＝eq\f(E,R1＋R2)MN受到的安培力F安＝BIL框架開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)時(shí)F安＝F2由上述各式代入數(shù)據(jù)解得v＝6m/s(2)閉合回路中產(chǎn)生的總熱量Q總＝eq\f(R1＋R2,R2)Q由能量守