【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第9章綜合測(cè)試題

《【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第9章綜合測(cè)試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第9章綜合測(cè)試題（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第九章綜合測(cè)試題 本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分．滿分100分，考試時(shí)間90分鐘． 第Ⅰ卷(選擇題　共40分) 一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.如圖所示，A為一固定的導(dǎo)體圓環(huán)，條形磁鐵B從左側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處沿圓環(huán)軸線移向圓環(huán)，穿過后移到右側(cè)無(wú)窮遠(yuǎn)處．如果磁鐵的移動(dòng)是勻速的，則(　　) A．磁鐵移近時(shí)受到圓環(huán)的斥力，離開時(shí)受到圓環(huán)的引力 B．磁鐵在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)中電流方向不變 C．磁鐵的中心通

2、過環(huán)面時(shí)，圓環(huán)中電流為零 D．若A為一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，磁鐵的中心通過超導(dǎo)體環(huán)面時(shí)，圓環(huán)中電流最大 [答案]　ACD [解析]　磁鐵與圓環(huán)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)力總是阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來拒去留”，磁鐵移近時(shí)受到圓環(huán)的斥力，離開時(shí)受到圓環(huán)的引力，A項(xiàng)正確．磁鐵的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，原磁場(chǎng)方向不變，磁場(chǎng)先變強(qiáng)，后變?nèi)?，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向必定發(fā)生變化，B項(xiàng)不正確，磁鐵的中心通過環(huán)面時(shí)，磁通量變化是零，圓環(huán)中電流為零，C項(xiàng)正確．若A為一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，在磁鐵中心到達(dá)環(huán)面前，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原來的感應(yīng)電流疊加增強(qiáng)，電流不斷增強(qiáng)，磁鐵的中心通過超導(dǎo)體環(huán)面時(shí)，圓環(huán)

3、中電流最大，D項(xiàng)正確． 2．(2020·北京海淀模擬)如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向由M到N，導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行．若直導(dǎo)線的電流增大，導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框會(huì)受到安培力的作用，則以下關(guān)于導(dǎo)線框受到的安培力的判斷正確的是(　　) A．導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的方向相同 B．導(dǎo)線框有兩條邊所受安培力的大小相同 C．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左 D．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右 [答案]　BD [解析]　本題考查電磁感應(yīng)及安培力．導(dǎo)線框abcd處于通電直導(dǎo)線MN電流的磁場(chǎng)中，由右手定則可得導(dǎo)線框abcd處于垂直于紙

4、面向里的磁場(chǎng)中，當(dāng)電流增加時(shí)，導(dǎo)線框中的磁通量增強(qiáng)，由楞次定律可得感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)垂直于平面向外，所以導(dǎo)線框abcd的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，bc邊與ad邊，ab邊與cd邊電流方向相反，由左手定則可得：ab邊安培力水平向左，大小為Fab，cd邊安培力水平向左，大小為Fcd，由于ab邊離導(dǎo)線MN較近，磁感應(yīng)強(qiáng)度大，可得Fab>Fcd；bc邊與ad邊上的安培力方向分別豎直向下和豎直向上，由于這兩邊磁感線疏密情況相同，這兩邊的安培力平衡，可得導(dǎo)線框整體所受的合力方向水平向右，B、D正確，A、C錯(cuò)誤． 3．(2020·溫州模擬)如圖所示，E為電池，L是直流電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，D1

5、、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，S是控制電路的開關(guān)．對(duì)于這個(gè)電路，下列說法正確的是(　　) A．剛閉合S的瞬間，燈泡D1、D2的亮度相同 B．剛閉合S的瞬間，燈泡D2比燈泡D1亮 C．閉合S，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D1熄滅，D2比S剛閉合時(shí)亮 D．閉合S，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開，D2立即熄滅，D1先更亮后逐漸變暗． [答案]　ACD [解析]　因?yàn)槭侵绷麟娮杩珊雎圆挥?jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，剛閉合S的瞬間，燈泡D1、D2串聯(lián)，亮度相同，選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，燈泡D1被L短路，電路中電流更大，D2比S剛閉合時(shí)亮，選項(xiàng)C正確；而如要閉合S，待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷

6、開，D2立即熄滅，由于有L作用，D1先比S剛閉合時(shí)亮，后逐漸變暗，選項(xiàng)D正確． 4．(2020·濰坊模擬)如圖所示，實(shí)線圓環(huán)A、B是光滑絕緣水平面內(nèi)兩個(gè)固定的同心超導(dǎo)環(huán)，兩環(huán)分別通上大小相等的電流后，在環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了相同方向的磁場(chǎng)，在這個(gè)磁場(chǎng)的共同“束縛”下，帶電離子沿圖中虛線做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)．已知A環(huán)中電流沿順時(shí)針方向．則(　　) A．B環(huán)中電流沿順時(shí)針方向 B．B環(huán)中電流沿逆時(shí)針方向 C．帶電離子帶正電 D．帶電離子帶負(fù)電 [答案]　BD [解析]　因?yàn)樵贏B環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了相同方向的磁場(chǎng)，而A環(huán)中電流沿順時(shí)針方向，可以判斷B環(huán)中電流應(yīng)為逆時(shí)針方向，選項(xiàng)A

7、錯(cuò)，B對(duì)．同時(shí)可判斷AB環(huán)間環(huán)形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)為垂直紙面向里，一帶電粒子做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力指向圓心方向，可判斷該粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)C錯(cuò)，D正確． 5.如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個(gè)螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，P是在MN的正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制的軟彈簧線圈．若在Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變化磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是(　　) [答案]　D [解析]　在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，說明此段時(shí)間內(nèi)穿過線圈的磁通量變大，即穿過線圈的磁場(chǎng)

8、的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，則螺線管中電流變大，單匝金屬線圈Q產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，即B－t圖線的斜率變大，選項(xiàng)D正確． 6.如圖所示，垂直紙面向外的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面內(nèi)、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v0、3v0速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的過程中(　　) A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同 B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同 C．導(dǎo)體框ab邊兩端電勢(shì)差相同 D．通過導(dǎo)體框截面的電量相同 [答案]　AD [解析]　由楞次定律可知導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，A正 確；由電磁感應(yīng)定律可得Q＝＝，因

9、此導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同，故B錯(cuò)誤；兩種情況下電源的電動(dòng)勢(shì)不相同，導(dǎo)體框ab邊兩端電勢(shì)差不同，C錯(cuò)誤；由q＝知，通過導(dǎo)體框截面的電量與速度無(wú)關(guān)，D正確． 7.如圖所示是法拉第做成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖．將銅盤放在磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過銅盤；圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi)；轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，就可以使閉合電路獲得電流．若圖中銅盤半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤的角速度為ω.則下列說法正確的是(　　) A．回路中有大小和方向做周期性變化的電流 B．回路中電流大小恒定，且等于 C．回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再?gòu)?/p>

10、a導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤 D．若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)改為仍然垂直穿過銅盤的按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，燈泡中也會(huì)有電流流過 [答案]　BC [解析]　銅盤在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生恒定的電流I＝，A項(xiàng)錯(cuò)B項(xiàng)對(duì)；由右手定則可知銅盤在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生恒定的電流從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再?gòu)腶流向旋轉(zhuǎn)的銅盤，C項(xiàng)正確；若將勻強(qiáng)磁場(chǎng)改為仍然垂直穿過銅盤的按正規(guī)律變化的磁場(chǎng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤時(shí)閉合回路磁通量不發(fā)生變化，燈泡中沒有電流流過，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 8.如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其通過位置a

11、、b時(shí)，速率分別為va、vb，到位置c時(shí)棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個(gè)過程中(　　) A．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等 B．棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等 C．安培力做功相等 D．通過棒橫截面積的電量相等 [答案]　AD [解析]　棒由a到b再到c過程中，速度逐漸減?。鶕?jù)E＝Blv，E減小，故I減?。俑鶕?jù)F＝BIl，安培力減小，根據(jù)F＝ma，加速度減小，B錯(cuò)誤．由于ab、bc間距相等，故從a到b安培力做的功大于從b到c安培力做功，故A正確，C錯(cuò)誤．再根據(jù)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)＝＝，＝＝Δt得q＝，故D正確． 9．(2020·濟(jì)南模擬

12、)電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器．如圖甲所示為電吉他拾音器的原理圖，在金屬弦的下方有一個(gè)連接到放大器的螺線管．一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后，螺線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲信號(hào)．若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為(　　) [答案]　B [解析]　由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E＝n，即磁通量變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流也就越大．分析螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線可知，圖線斜率越大產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，斜率為零，感應(yīng)電流也為零，對(duì)比各選項(xiàng)可知，選項(xiàng)B正確． 10．如圖所示，在平行于水平地

13、面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有三個(gè)線圈，從相同的高度由靜止開始同時(shí)釋放，三個(gè)線圈都是相同的金屬材料制成的邊長(zhǎng)一樣的正方形，A線圈有一個(gè)缺口，B、C線圈閉合，但B線圈的導(dǎo)線比C線圈的粗，則(　　) A．三個(gè)線圈同時(shí)落地 B．A線圈最先落地 C．A線圈最后落地 D．B、C線圈同時(shí)落地 [答案]　BD [解析]　由于A線圈上有缺口，A中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力的阻礙作用，所以A線圈先落地，B正確． B、C線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，受安培力與重力作用，滿足： mg－＝ma　m＝ρ密·4L·S　R＝ρ電 所以4ρ密LSg－＝4ρ密LSa 4ρ密 g－＝4ρ密 a a＝g－，由于B、C線圈起

14、始下落高度相同，材料相同，所以a相同，進(jìn)入相同的磁場(chǎng)，B、C線圈同時(shí)落地，D選項(xiàng)正確． 第Ⅱ卷(非選擇題　共60分) 二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分．把答案直接填在橫線上) 11.(6分)一個(gè)面積S＝4×10－2m2，匝數(shù)n＝100匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，在開始2秒內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于________，在第3秒末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為________． [答案]　0.08Wb/s　8V [解析]　由圖象可得，在開始2秒內(nèi)＝2T/s，則＝＝0.08Wb/s；在第3秒末E＝n＝8V. 12.(6分)如圖所示

15、，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑圓形導(dǎo)體框架，OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，Oa之間連一個(gè)電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體電阻均不計(jì)，若要使OC能以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則外力做功的功率是________． [答案]　 [解析]　由E＝BL×ωL及P外＝P電＝可解得：P外＝. 13．(6分)(2020·北京東城模擬)如圖所示，某空間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分布在半徑為a的圓柱形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)材料、粗細(xì)(遠(yuǎn)小于線圈半徑)均相同的單匝線圈，半徑分別為r1和r2，且r1>a>r2，線圈的圓心都處于磁場(chǎng)的中心軸線上．若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻減弱，已知＝k，則在任一時(shí)刻兩個(gè)線

16、圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為________；磁場(chǎng)由B均勻減到零的過程中，通過兩個(gè)線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為________． [答案]　　 [解析]　由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝＝·S，半徑分別為r1和r2的兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為＝＝.由q＝IΔt＝·Δt＝·Δt＝，通過線圈r1的電荷量q1＝＝·πa2.通過線圈r2的電荷量q2＝＝·πr，又根據(jù)電阻定律知線圈r1和r2的電阻比＝＝.磁場(chǎng)由B均勻減到零的過程中，通過兩個(gè)線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為＝. 三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確

17、寫出數(shù)值和單位) 14．(10分)如圖甲所示，用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成的一只圓形金屬圈，現(xiàn)被一根絕緣絲線懸掛在豎直平面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知金屬圈的質(zhì)量為m，半徑為r，導(dǎo)線的電阻率為ρ，截面積為S.金屬圈的上半部分處在一方向垂直圈面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化滿足B＝kt(k為常量)，如圖乙所示．金屬圈下半部分在磁場(chǎng)外．若絲線所能承受最大拉力FTm＝2mg，求：從t＝0時(shí)刻起，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間絲線會(huì)被拉斷？ [答案]　 [解析]　設(shè)金屬圈受重力mg、拉力FT和安培力F的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，則FT＝mg＋F，又F＝2BIr 金屬圈中的感應(yīng)電流I＝ 由法拉第電磁感應(yīng)定律得

18、E＝，＝· 金屬圈的電阻R＝ρ 又B＝kt，F(xiàn)Tm＝2mg 由以上各式求得t＝ 15．(10分)如圖所示，光滑的U形金屬導(dǎo)軌MNN′M′水平的固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌的寬度為L(zhǎng)，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，M′、M之間接有一個(gè)阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)．一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒ab恰能放在導(dǎo)軌之上，并與導(dǎo)軌接觸良好，給棒施加一個(gè)水平向右的瞬間作用力．棒就沿軌道以初速度v0開始向右滑行．求： (1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的瞬時(shí)電流i和棒兩端的瞬時(shí)電壓u分別為多大？ (2)當(dāng)棒的速度由v0減小到v0/10的過程中， 棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？ [答案]　(1)　B

19、Lv0　(2)mv [解析]　(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： E＝BLv0 棒中的瞬時(shí)電流：i＝＝ 棒兩端的瞬時(shí)電壓：u＝E＝BLv0 (2)由能量守恒定律知，閉合電路在此過程產(chǎn)生的焦耳熱：Q總＝mv－m(v0)2＝mv 棒中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q＝Q總＝mv 16．(11分)如圖所示，為某一裝置的俯視圖，PQ、MN為豎直放置的很長(zhǎng)的平行金屬薄板，兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，金屬棒AB擱置在兩板上緣，并與兩板垂直良好接觸，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為q，其重力不計(jì)的粒子，以初速度v0水平向左射入兩板間，問： (1)金屬棒AB應(yīng)朝什么方向運(yùn)動(dòng)，以多大的速

20、度運(yùn)動(dòng)，可以使帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)？ (2)若金屬棒運(yùn)動(dòng)突然停止，帶電粒子在磁場(chǎng)中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從這時(shí)刻開始位移第一次達(dá)到時(shí)的時(shí)間間隔是多少？(磁場(chǎng)區(qū)域足夠大) [答案]　(1)左　v0　(2) [解析]　(1)設(shè)電荷為正電荷，電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則兩板間的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，則AB應(yīng)向左勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為v，則有：U＝BLv，L為兩板間距 依題意：qE＝qv0B，E＝，解得 v＝v0 若為負(fù)電荷，上述結(jié)論不變． (2)AB突然停止運(yùn)動(dòng)，兩板間電場(chǎng)消失，電荷在B中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，依題意，由幾何關(guān)系可知，電荷軌跡圓弧所對(duì)圓心角為60°， 則：t＝＝ 17．(11分)(2020·

21、鄭州模擬)相距L＝1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖(a)所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放． (1)求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度的大小； (2)已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱

22、； (3)判斷cd棒將做怎樣的運(yùn)動(dòng)，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖(c)中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖象． [答案]　(1)1.2T　1m/s2　(2)18J　(3)2s　見解析 [解析]　(1)經(jīng)過時(shí)間t，金屬棒ab的速率v＝at 此時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為I＝＝ 對(duì)金屬棒ab，由牛頓第二定律得 F－BIL－m1g＝m1a 由以上各式整理得：F＝m1a＋m1g＋at 在圖線上取兩點(diǎn)： t1＝0，F(xiàn)1＝11N；t2＝2s，F(xiàn)2＝14.6N 代入上式得a＝1m/s2　B＝1.2T (2)在2s末金屬棒ab的速率vt＝at＝2m/s 所發(fā)生的位移s＝at2＝2m 由動(dòng)能定理得WF－m1gs－W安＝m1v 又Q＝W安 聯(lián)立以上方程，解得 Q＝WF－m1gs－m1v＝40－1×10×2－×1×22＝18(J) (3)cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)cd棒所受重力與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí)，速度達(dá)到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，最后停止運(yùn)動(dòng)． 當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時(shí)，有m2g＝μFN 又FN＝F安　F安＝BIL I＝＝　vm＝at0 整理解得 t0＝＝s＝2s fcd隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．