專(zhuān)題49導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)問(wèn)題（一）-十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）專(zhuān)題49導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)問(wèn)題（一）一、多選題1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d，處于豎直向上的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長(zhǎng)度為d，導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長(zhǎng)度為2d，PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止，兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的足（）

A．彈簧伸展過(guò)程中、回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．PQ速率為v時(shí)，MN所受安培力大小為C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，MN與PQ的路程之比為2：1D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)MN的電荷量為2．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）足夠長(zhǎng)U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為，電阻不計(jì)。質(zhì)量為、長(zhǎng)為、電阻為的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好，I和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和，其中，方向向下。用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點(diǎn)與質(zhì)量為的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時(shí)刻MN、CD同時(shí)分別進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，MN、CD與磁場(chǎng)邊界平行。MN的速度，CD的速度為且，MN和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度大小取，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．的方向向上 B．的方向向下 C． D．3．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根導(dǎo)軌位于軸上，另一根由、、三段直導(dǎo)軌組成，其中段與軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度為，金屬棒受到安培力的大小為，金屬棒克服安培力做功的功率為，電阻兩端的電壓為，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A．B．C．D．4．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，間距的U形金屬導(dǎo)軌，一端接有的定值電阻，固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，接入電路的阻值均為，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a，當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí)，導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng)，撤去，導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)其他電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中，水平位移為B．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量為5．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）如圖，P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻可忽略不計(jì)。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在時(shí)刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場(chǎng)邊界、進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小均為；一段時(shí)間后，流經(jīng)a棒的電流為0，此時(shí)，b棒仍位于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻分別為R和，a棒的質(zhì)量為m。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，a、b棒沒(méi)有相碰，則（）A．時(shí)刻a棒加速度大小為B．時(shí)刻b棒的速度為0C．時(shí)間內(nèi)，通過(guò)a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D．時(shí)間內(nèi)，a棒產(chǎn)生的焦耳熱為6．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖（a）所示，兩根間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時(shí)間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處；t=2t0時(shí)，釋放金屬棒。整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，則（）A．在時(shí)，金屬棒受到安培力的大小為B．在t=t0時(shí)，金屬棒中電流的大小為C．在時(shí)，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D．在t=3t0時(shí)，金屬棒中電流的方向向右7．（2021·山東·高考真題）如圖所示，電阻不計(jì)的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場(chǎng)方向均垂直斜面向上，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。阻值恒定的金屬棒從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域中a處由靜止釋放，進(jìn)入Ⅱ區(qū)后，經(jīng)b下行至c處反向上行。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過(guò)程中，以下敘述正確的是（）A．金屬棒下行過(guò)b時(shí)的速度大于上行過(guò)b時(shí)的速度B．金屬棒下行過(guò)b時(shí)的加速度大于上行過(guò)b時(shí)的加速度C．金屬棒不能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)D．金屬棒能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，但不能回到a處8．（2021·廣東·高考真題）如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌和，與平行，是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接，P端與圓弧接觸良好，初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿靜止在平行導(dǎo)軌上，若桿繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有（）A．桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B．桿受到的安培力不變C．桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．桿中的電流逐漸減小9．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖，足夠長(zhǎng)的間距的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在一個(gè)寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向如圖所示．一根質(zhì)量，阻值的金屬棒a以初速度從左端開(kāi)始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，與另一根質(zhì)量，阻值的原來(lái)靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則（

）A．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱為D．金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左邊界處10．（2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直。ab、dc足夠長(zhǎng)，整個(gè)金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（）A．金屬框的速度大小趨于恒定值B．金屬框的加速度大小趨于恒定值C．導(dǎo)體棒所受安培力的大小趨于恒定值D．導(dǎo)體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值11．（2019·全國(guó)·高考真題）如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)，棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是（）A． B．C． D．12．（2019·全國(guó)·高考真題）如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為零，PQ進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到MN離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹梗鬟^(guò)PQ的電流隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（）A．B．C． D．13．（2018·江蘇·高考真題）如圖所示，豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等．金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g．金屬桿（

）A．剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)加速度方向豎直向下B．穿過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為4mgdD．釋放時(shí)距磁場(chǎng)Ⅰ上邊界的高度h可能小于14．（2014·浙江·高考真題）如圖1所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根均勻金屬棒．從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I，周期為T(mén)，最大值為Im，圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒（

）A．一直向右移動(dòng)B．速度隨時(shí)間周期性變化C．受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D．受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功15．（2014·山東·高考真題）如圖所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好．在向右勻速通過(guò)M、N兩區(qū)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示．不計(jì)軌道電阻．以下敘述正確的是A．向右 B．向左 C．逐漸增大 D．逐漸減小16．（2015·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路．在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)．在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F做功，磁場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)體棒做功，磁鐵克服磁場(chǎng)力做功，重力對(duì)磁鐵做功，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為．則(

)A． B． C． D．17．（2016·四川·高考真題）如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．二、單選題18．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，質(zhì)量為M、電阻為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒，通過(guò)兩根長(zhǎng)均為l、質(zhì)量不計(jì)的導(dǎo)電細(xì)桿連在等高的兩固定點(diǎn)上，固定點(diǎn)間距也為L(zhǎng)。細(xì)桿通過(guò)開(kāi)關(guān)S可與直流電源或理想二極管串接。在導(dǎo)體棒所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力和其它電阻。開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時(shí)，細(xì)桿與豎直方向的夾角固定點(diǎn)；然后開(kāi)關(guān)S接2，棒從右側(cè)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)完成一次振動(dòng)的過(guò)程中（

）

A．電源電動(dòng)勢(shì) B．棒消耗的焦耳熱C．從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，最大擺角小于 D．棒兩次過(guò)最低點(diǎn)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等19．（2015·福建·高考真題）如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、cd以速度勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中（）A．PQ中電流先增大后減小B．PQ兩端電壓先減小后增大C．PQ上拉力的功率先減小后增大D．線框消耗的電功率先減小后增大20．（2022·重慶·高考真題）如圖1所示，光滑的平行導(dǎo)電軌道水平固定在桌面上，軌道間連接一可變電阻，導(dǎo)體桿與軌道垂直并接觸良好（不計(jì)桿和軌道的電阻），整個(gè)裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩次運(yùn)動(dòng)中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中，第一次對(duì)應(yīng)直線①，初始拉力大小為F0，改變電阻阻值和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小后，第二次對(duì)應(yīng)直線②，初始拉力大小為2F0，兩直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3F0。若第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間之比為n，則k、m、n可能為（

）A．k=2、m=2、n=2 B．C． D．21．（2021·北京·高考真題）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最終停在導(dǎo)體框上。在此過(guò)程中（）A．導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B．導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃．電阻R消耗的總電能為 D．導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于22．（2021·河北·高考真題）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為，一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連，導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點(diǎn)開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)金屬棒的電流為B．金屬棒到達(dá)時(shí)，電容器極板上的電荷量為C．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電D．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力F做功的功率恒定23．（2018·全國(guó)·高考真題）如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中點(diǎn)，O為圓心。軌道的電阻忽略不計(jì)。OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好?？臻g存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過(guò)程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B′（過(guò)程Ⅱ）。在過(guò)程Ⅰ、Ⅱ中，流過(guò)OM的電荷量相等，則等于（）A． B． C． D．2三、解答題24．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、長(zhǎng)度也為的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小；（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。25．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種火箭落停裝置，簡(jiǎn)化原理如圖所示，它由兩根豎直導(dǎo)軌、承載火箭裝置（簡(jiǎn)化為與火箭絕緣的導(dǎo)電桿MN）和裝置A組成，并形成閉合回路。裝置A能自動(dòng)調(diào)節(jié)其輸出電壓確?；芈冯娏鱅恒定，方向如圖所示。導(dǎo)軌長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌間距，不論導(dǎo)電桿運(yùn)動(dòng)到什么位置，電流I在導(dǎo)電桿以上空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為零，在導(dǎo)電桿所在處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大?。ㄆ渲衚為常量），方向垂直導(dǎo)軌平面向里；在導(dǎo)電桿以下的兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小，方向與B1相同?；鸺裏o(wú)動(dòng)力下降到導(dǎo)軌頂端時(shí)與導(dǎo)電桿粘接，以速度v0進(jìn)入導(dǎo)軌，到達(dá)絕緣?？科脚_(tái)時(shí)速度恰好為零，完成火箭落停。已知火箭與導(dǎo)電桿的總質(zhì)量為M，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)電桿電阻為R。導(dǎo)電桿與導(dǎo)軌保持良好接觸滑行，不計(jì)空氣阻力和摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和裝置A的內(nèi)阻。在火箭落停過(guò)程中，（1）求導(dǎo)電桿所受安培力的大小F和運(yùn)動(dòng)的距離L；（2）求回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系；（3）求裝置A輸出電壓U與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系和輸出的能量W；（4）若R的阻值視為0，裝置A用于回收能量，給出裝置A可回收能量的來(lái)源和大小。26．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為，兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成角，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為．現(xiàn)將質(zhì)量均為的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為。

（1）先保持棒靜止，將棒由靜止釋放，求棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；（2）在（1）問(wèn)中，當(dāng)棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，再將棒由靜止釋放，求釋放瞬間棒的加速度大??；（3）在（2）問(wèn)中，從棒釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，兩棒恰好達(dá)到相同的速度，求速度的大小，以及時(shí)間內(nèi)棒相對(duì)于棒運(yùn)動(dòng)的距離。

27．（2022·福建·高考真題）如圖（a），一傾角為的絕緣光滑斜面固定在水平地面上，其頂端與兩根相距為L(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連；導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其末端裝有擋板M、N．兩根平行金屬棒G、H垂直導(dǎo)軌放置，G的中心用一不可伸長(zhǎng)絕緣細(xì)繩通過(guò)輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連；初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直，滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行，右側(cè)與水平面平行．從開(kāi)始，H在水平向右拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)；時(shí)，H與擋板M、N相碰后立即被鎖定．G在后的速度一時(shí)間圖線如圖（b）所示，其中段為直線．已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，，G、H和A的質(zhì)量均為，G、H的電阻均為；導(dǎo)軌電阻、細(xì)繩與滑輪的摩擦力均忽略不計(jì)；H與擋板碰撞時(shí)間極短；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程A未與滑輪相碰，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好：，，重力加速度大小取，圖（b）中e為自然常數(shù)，．求：（1）在時(shí)間段內(nèi)，棒G的加速度大小和細(xì)繩對(duì)A的拉力大?。唬?）時(shí)，棒H上拉力的瞬時(shí)功率；（3）在時(shí)間段內(nèi)，棒G滑行的距離．28．（2022·海南·高考真題）光滑的水平長(zhǎng)直軌道放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，軌道寬，一導(dǎo)體棒長(zhǎng)也為，質(zhì)量，電阻，它與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)開(kāi)關(guān)與a接通時(shí)，電源可提供恒定的電流，電流方向可根據(jù)需要進(jìn)行改變，開(kāi)關(guān)與b接通時(shí)，電阻，若開(kāi)關(guān)的切換與電流的換向均可在瞬間完成，求：①當(dāng)棒中電流由M流向N時(shí)，棒的加速度的大小和方向是怎樣的；②當(dāng)開(kāi)關(guān)始終接a，要想在最短時(shí)間內(nèi)使棒向左移動(dòng)而靜止，則棒的最大速度是多少；③要想棒在最短時(shí)間內(nèi)向左移動(dòng)而靜止，則棒中產(chǎn)生的焦耳熱是多少。29．（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，兩平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)。區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)外的細(xì)金屬桿M以初速度向右運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)內(nèi)的細(xì)金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直。兩桿的質(zhì)量均為m，在導(dǎo)軌間的電阻均為R，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)及導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。（1）求M剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力F的大小和方向；（2）若兩桿在磁場(chǎng)內(nèi)未相撞且N出磁場(chǎng)時(shí)的速度為，求：①N在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)回路的電荷量q；②初始時(shí)刻N(yùn)到的最小距離x；（3）初始時(shí)刻，若N到的距離與第（2）問(wèn)初始時(shí)刻的相同、到的距離為，求M出磁場(chǎng)后不與N相撞條件下k的取值范圍。30．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）艦載機(jī)電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進(jìn)的彈射技術(shù)，我國(guó)在這一領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平。某興趣小組開(kāi)展電磁彈射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，如圖1所示，用于推動(dòng)模型飛機(jī)的動(dòng)子（圖中未畫(huà)出）與線圈絕緣并固定，線圈帶動(dòng)動(dòng)子，可在水平導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場(chǎng)中，其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。開(kāi)關(guān)S與1接通，恒流源與線圈連接，動(dòng)子從靜止開(kāi)始推動(dòng)飛機(jī)加速，飛機(jī)達(dá)到起飛速度時(shí)與動(dòng)子脫離；此時(shí)S擲向2接通定值電阻R0，同時(shí)施加回撤力F，在F和磁場(chǎng)力作用下，動(dòng)子恰好返回初始位置停下。若動(dòng)子從靜止開(kāi)始至返回過(guò)程的v-t圖如圖2所示，在t1至t3時(shí)間內(nèi)F=(800－10v）N，t3時(shí)撤去F。已知起飛速度v1=80m/s，t1=1.5s，線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長(zhǎng)l=1m，飛機(jī)的質(zhì)量M=10kg，動(dòng)子和線圈的總質(zhì)量m=5kg，R0=9.5Ω，B=0.1T，不計(jì)空氣阻力和飛機(jī)起飛對(duì)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)速度的影響，求（1）恒流源的電流I；（2）線圈電阻R；（3）時(shí)刻t3。31．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，水平固定一半徑r=0.2m的金屬圓環(huán)，長(zhǎng)均為r，電阻均為R0的兩金屬棒沿直徑放置，其中一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在過(guò)圓心的導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸OO′上，并隨軸以角速度=600rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)內(nèi)左半圓均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圓環(huán)邊緣、與轉(zhuǎn)軸良好接觸的電刷分別與間距l(xiāng)1的水平放置的平行金屬軌道相連，軌道間接有電容C=0.09F的電容器，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S可分別與接線柱1、2相連。電容器左側(cè)寬度也為l1、長(zhǎng)度為l2、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)靠近左側(cè)邊緣處垂直軌道放置金屬棒ab，磁場(chǎng)區(qū)域外有間距也為l1的絕緣軌道與金屬軌道平滑連接，在絕緣軌道的水平段上放置“［”形金屬框fcde。棒ab長(zhǎng)度和“［”形框的寬度也均為l1、質(zhì)量均為m=0.01kg，de與cf長(zhǎng)度均為l3=0.08m，已知l1=0.25m，l2=0.068m，B1=B2=1T、方向均為豎直向上；棒ab和“［”形框的cd邊的電阻均為R=0.1，除已給電阻外其他電阻不計(jì)，軌道均光滑，棒ab與軌道接觸良好且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與軌道垂直。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S和接線柱1接通，待電容器充電完畢后，將S從1撥到2，電容器放電，棒ab被彈出磁場(chǎng)后與“［”形框粘在一起形成閉合框abcd，此時(shí)將S與2斷開(kāi)，已知框abcd在傾斜軌道上重心上升0.2m后返回進(jìn)入磁場(chǎng)。（1）求電容器充電完畢后所帶的電荷量Q，哪個(gè)極板（M或N）帶正電？（2）求電容器釋放的電荷量；（3）求框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)后，ab邊與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界的最大距離x。

專(zhuān)題49導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)問(wèn)題（一）一、多選題1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d，處于豎直向上的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長(zhǎng)度為d，導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長(zhǎng)度為2d，PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止，兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的足（）

A．彈簧伸展過(guò)程中、回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．PQ速率為v時(shí)，MN所受安培力大小為C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，MN與PQ的路程之比為2：1D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)MN的電荷量為【答案】AC【解析】A．彈簧伸展過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，選項(xiàng)A正確；B．任意時(shí)刻，設(shè)電流為I，則PQ受安培力方向向左；MN受安培力方向向右，可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零，動(dòng)量守恒，設(shè)PQ質(zhì)量為2m，則MN質(zhì)量為m，PQ速率為v時(shí)，則解得回路的感應(yīng)電流MN所受安培力大小為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．兩棒最終停止時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，由動(dòng)量守恒可得可得則最終MN位置向左移動(dòng)PQ位置向右移動(dòng)因任意時(shí)刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同，設(shè)整個(gè)過(guò)程兩棒受的彈力的平均值為F彈，安培力平均值F安，則整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得選項(xiàng)C正確；D．兩棒最后停止時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)位置，此時(shí)兩棒間距增加了L，由上述分析可知，MN向左位置移動(dòng)，PQ位置向右移動(dòng)，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。2．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）足夠長(zhǎng)U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為，電阻不計(jì)。質(zhì)量為、長(zhǎng)為、電阻為的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好，I和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和，其中，方向向下。用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點(diǎn)與質(zhì)量為的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時(shí)刻MN、CD同時(shí)分別進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，MN、CD與磁場(chǎng)邊界平行。MN的速度，CD的速度為且，MN和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度大小取，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．的方向向上 B．的方向向下 C． D．【答案】BD【解析】AB．導(dǎo)軌的速度，因此對(duì)導(dǎo)體棒受力分析可知導(dǎo)體棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小為導(dǎo)體棒的安培力大小為由左手定則可知導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)椋瑢?dǎo)體框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力，安培力大小為由左手定則可知的方向?yàn)榇怪敝泵嫦蚶?，A錯(cuò)誤B正確；CD．對(duì)導(dǎo)體棒分析對(duì)導(dǎo)體框分析電路中的電流為聯(lián)立解得C錯(cuò)誤D正確；故選BD。3．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根導(dǎo)軌位于軸上，另一根由、、三段直導(dǎo)軌組成，其中段與軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度為，金屬棒受到安培力的大小為，金屬棒克服安培力做功的功率為，電阻兩端的電壓為，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A．B．C．D．【答案】AC【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)L時(shí)，即在時(shí)間內(nèi)，在某時(shí)刻導(dǎo)體棒切割磁感線的長(zhǎng)度（θ為ab與ad的夾角）則根據(jù)E=BLv0可知回路電流均勻增加；安培力則F-t關(guān)系為拋物線，但是不過(guò)原點(diǎn)；安培力做功的功率則P-t關(guān)系為拋物線，但是不過(guò)原點(diǎn)；電阻兩端的電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即即圖像是不過(guò)原點(diǎn)的直線；根據(jù)以上分析，可大致排除BD選項(xiàng)；當(dāng)在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線的長(zhǎng)度不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E不變，感應(yīng)電流I不變，安培力F大小不變，安培力的功率P不變，電阻兩端電壓U保持不變；同理可判斷，在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒切割磁感線長(zhǎng)度逐漸減小，導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E均勻減小，感應(yīng)電流I均勻減小，安培力F大小按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但是不能減小到零，與內(nèi)是對(duì)稱(chēng)的關(guān)系，安培力的功率P按照二次函數(shù)關(guān)系減小，但是不能減小到零，與內(nèi)是對(duì)稱(chēng)的關(guān)系，電阻兩端電壓U按線性均勻減?。痪C上所述選項(xiàng)AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。4．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，間距的U形金屬導(dǎo)軌，一端接有的定值電阻，固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，接入電路的阻值均為，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a，當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí)，導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng)，撤去，導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)其他電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中，水平位移為B．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量為【答案】BD【解析】C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流向里，流過(guò)導(dǎo)體棒b向里，由左手定則可知安培力向左，則導(dǎo)體棒b有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故Ｃ錯(cuò)誤；A．導(dǎo)體棒b與電阻R并聯(lián)，有當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí)，導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng)，有聯(lián)立解得a棒的速度為a棒做平拋運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中水平位移為故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前做平拋運(yùn)動(dòng)，水平速度切割磁感線，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，故B正確；D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電路的電量為導(dǎo)體棒b與電阻R并聯(lián)，流過(guò)的電流與電阻成反比，則通過(guò)電阻的電荷量為故D正確。故選BD。5．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）如圖，P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻可忽略不計(jì)。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在時(shí)刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場(chǎng)邊界、進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小均為；一段時(shí)間后，流經(jīng)a棒的電流為0，此時(shí)，b棒仍位于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻分別為R和，a棒的質(zhì)量為m。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，a、b棒沒(méi)有相碰，則（）A．時(shí)刻a棒加速度大小為B．時(shí)刻b棒的速度為0C．時(shí)間內(nèi)，通過(guò)a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D．時(shí)間內(nèi)，a棒產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】AD【解析】A．由題知，a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向向右，b的速度方向向左，根據(jù)右手定則可知，a產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是E到F，b產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是H到G，即兩個(gè)感應(yīng)電流方向相同，所以流過(guò)a、b的感應(yīng)電流是兩個(gè)感應(yīng)電流之和，則有對(duì)a，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確；B．根據(jù)左手定則，可知a受到的安培力向左，b受到的安培力向右，由于流過(guò)a、b的電流一直相等，故兩個(gè)力大小相等，則a與b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由題知，時(shí)刻流過(guò)a的電流為零時(shí)，說(shuō)明a、b之間的磁通量不變，即a、b在時(shí)刻達(dá)到了共同速度，設(shè)為v。由題知，金屬棒a、b相同材料制成，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻分別為R和，根據(jù)電阻定律有，解得已知a的質(zhì)量為m，設(shè)b的質(zhì)量為，則有，聯(lián)立解得取向右為正方向，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒有解得故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)因通過(guò)兩棒的電流時(shí)刻相等，所用時(shí)間相同，故通過(guò)兩棒橫截面的電荷量相等，故C錯(cuò)誤；D．在時(shí)間內(nèi)，對(duì)a、b組成的系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有解得回路中產(chǎn)生的總熱量為對(duì)a、b，根據(jù)焦耳定律有因a、b流過(guò)的電流一直相等，所用時(shí)間相同，故a、b產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，即又解得a棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D正確。故選AD。6．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖（a）所示，兩根間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時(shí)間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處；t=2t0時(shí)，釋放金屬棒。整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，則（）A．在時(shí)，金屬棒受到安培力的大小為B．在t=t0時(shí)，金屬棒中電流的大小為C．在時(shí)，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D．在t=3t0時(shí)，金屬棒中電流的方向向右【答案】BC【解析】AB．由圖可知在0~t0時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時(shí)間段的電流為在時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，此時(shí)安培力為故A錯(cuò)誤，B正確；C．由圖可知在時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎儆勺笫侄▌t可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上，故C正確；D．由圖可知在時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，金屬棒向下掉的過(guò)程中磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左，故D錯(cuò)誤。故選BC。7．（2021·山東·高考真題）如圖所示，電阻不計(jì)的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場(chǎng)方向均垂直斜面向上，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。阻值恒定的金屬棒從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域中a處由靜止釋放，進(jìn)入Ⅱ區(qū)后，經(jīng)b下行至c處反向上行。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過(guò)程中，以下敘述正確的是（）A．金屬棒下行過(guò)b時(shí)的速度大于上行過(guò)b時(shí)的速度B．金屬棒下行過(guò)b時(shí)的加速度大于上行過(guò)b時(shí)的加速度C．金屬棒不能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)D．金屬棒能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，但不能回到a處【答案】ABD【解析】AB．在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，所以導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電流恒為導(dǎo)體棒進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后，導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)閷?dǎo)體棒到達(dá)點(diǎn)后又能上行，說(shuō)明加速度始終沿斜面向上，下行和上行經(jīng)過(guò)點(diǎn)的受力分析如圖

設(shè)下行、上行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒的速度分別為，，則下行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流為下行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒上的電流為下行過(guò)b時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知上行過(guò)b時(shí)，切割磁感線的產(chǎn)出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為上行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒上的電流為根據(jù)牛頓第二定律可知比較加速度大小可知由于段距離不變，下行過(guò)程中加速度大，上行過(guò)程中加速度小，所以金屬板下行過(guò)經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大于上行經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度，AB正確；CD．導(dǎo)體棒上行時(shí)，加速度與速度同向，則導(dǎo)體棒做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，則一定能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)。由AB分析可得，導(dǎo)體棒進(jìn)磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)（下行進(jìn)磁場(chǎng)）的速度大于出磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)（下行進(jìn)磁場(chǎng)）的速度，導(dǎo)體棒在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)做加速度相同的減速運(yùn)動(dòng)則金屬棒不能回到處，C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。8．（2021·廣東·高考真題）如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌和，與平行，是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接，P端與圓弧接觸良好，初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿靜止在平行導(dǎo)軌上，若桿繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有（）A．桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B．桿受到的安培力不變C．桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．桿中的電流逐漸減小【答案】AD【解析】A．OP轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為因?yàn)镺P勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，故A正確；BCD．桿OP勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流由M到N通過(guò)MN棒，由左手定則可知，MN棒會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，MN棒運(yùn)動(dòng)會(huì)切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反，讓回路電流減小，MN棒所受合力為安培力，電流減小，安培力會(huì)減小，加速度減小，故D正確，BC錯(cuò)誤。故選AD。9．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖，足夠長(zhǎng)的間距的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在一個(gè)寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向如圖所示．一根質(zhì)量，阻值的金屬棒a以初速度從左端開(kāi)始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，與另一根質(zhì)量，阻值的原來(lái)靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則（

）A．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱為D．金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左邊界處【答案】BD【解析】A．金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的作用，做減速運(yùn)動(dòng)，由于速度減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，加速度減小，故金屬棒a做加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則可知，金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故B正確；C．電路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為平均電流為金屬棒a受到的安培力為規(guī)定向右為正方向，對(duì)金屬棒a，根據(jù)動(dòng)量定理得解得對(duì)金屬棒第一次離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，電路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒a機(jī)械能的減少量，即聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)得由于兩棒電阻相同，兩棒產(chǎn)生的焦耳熱相同，則金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱故C錯(cuò)誤；D．規(guī)定向右為正方向，兩金屬棒碰撞過(guò)程根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得金屬棒a反彈的速度為設(shè)金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左邊界處，則從反彈進(jìn)入磁場(chǎng)到停下來(lái)的過(guò)程，電路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為平均電流為金屬棒a受到的安培力為規(guī)定向右為正方向，對(duì)金屬棒a，根據(jù)動(dòng)量定理得聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選BD。10．（2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直。ab、dc足夠長(zhǎng)，整個(gè)金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（）A．金屬框的速度大小趨于恒定值B．金屬框的加速度大小趨于恒定值C．導(dǎo)體棒所受安培力的大小趨于恒定值D．導(dǎo)體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值【答案】BC【解析】ABC．當(dāng)金屬框在恒力F作用下向右加速時(shí)，bc邊產(chǎn)生從c向b的感應(yīng)電流I，線框的加速度為a1，對(duì)線框，由牛頓第二定律得導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流從M向N，在感應(yīng)電流安培力作用下向右加速，加速度為a2，對(duì)導(dǎo)體棒MN，由牛頓第二定律得當(dāng)線框和導(dǎo)體棒MN都運(yùn)動(dòng)后，線框速度為v1，MN速度為v2，感應(yīng)電流為感應(yīng)電流從0開(kāi)始增大，則a2從零開(kāi)始增加，a1從開(kāi)始減小，加速度差值為感應(yīng)電流從零增加，則加速度差值減小，當(dāng)差值為零時(shí)故有解得此后金屬框與MN的速度差維持不變，感應(yīng)電流不變，MN受到的安培力不變，加速度不變，v-t圖象如圖所示故A錯(cuò)誤，BC正確；D．MN與金屬框的速度差不變，但MN的速度小于金屬框速，MN到金屬框bc邊的距離越來(lái)越大，故D錯(cuò)誤。故選BC。11．（2019·全國(guó)·高考真題）如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)，棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】AC【解析】ab棒向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則受到向左的安培力，從而向右做減速運(yùn)動(dòng)，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運(yùn)動(dòng)，隨著兩棒的速度差的減小安培力減小，加速度減小，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)，感應(yīng)電流為零，最終兩棒共速，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯(cuò)誤．12．（2019·全國(guó)·高考真題）如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為零，PQ進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到MN離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹梗鬟^(guò)PQ的電流隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（）A．B．C． D．【答案】AD【解析】根據(jù)圖像可知，設(shè)PQ進(jìn)入磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，兩根導(dǎo)體棒的總電阻為R；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律可得PQ進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流保持不變，根據(jù)右手定則可知電流方向Q→P；如果PQ離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)MN還沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)，此時(shí)電流為零；當(dāng)MN進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)也是勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)PQ的感應(yīng)電流大小不變，方向相反；如果PQ沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)MN已經(jīng)進(jìn)入磁場(chǎng)，此時(shí)電流為零，當(dāng)PQ離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)MN的速度大于v，安培力大于重力沿斜面向下的分力，電流逐漸減小，通過(guò)PQ的感應(yīng)電流方向相反；故選AD。13．（2018·江蘇·高考真題）如圖所示，豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等．金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g．金屬桿（

）A．剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)加速度方向豎直向下B．穿過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為4mgdD．釋放時(shí)距磁場(chǎng)Ⅰ上邊界的高度h可能小于【答案】BC【解析】本題考查電磁感應(yīng)的應(yīng)用，意在考查考生綜合分析問(wèn)題的能力．由于金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場(chǎng)的速度相等，而穿出磁場(chǎng)后金屬桿做加速度為g的加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬感進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)金屬桿受力分析，根據(jù)可知，金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，其進(jìn)出磁場(chǎng)的v-t圖象如圖所示，由于0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以t1>（t2-t1），選項(xiàng)B正確；從進(jìn)入Ⅰ磁場(chǎng)到進(jìn)入Ⅱ磁場(chǎng)之前過(guò)程中，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以Q1=mg．2d，所以穿過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為4mgd，選項(xiàng)C正確；若金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則，得，有前面分析可知金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大于，根據(jù)得金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)的高度應(yīng)大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題以金屬桿在兩個(gè)間隔磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等為背景，考查電磁感應(yīng)的應(yīng)用，解題的突破點(diǎn)是金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等，而金屬棒在兩磁場(chǎng)間運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力是勻加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)必做減速運(yùn)動(dòng)．14．（2014·浙江·高考真題）如圖1所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根均勻金屬棒．從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖2所示的持續(xù)交變電流I，周期為T(mén)，最大值為Im，圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒（

）A．一直向右移動(dòng)B．速度隨時(shí)間周期性變化C．受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D．受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功【答案】ABC【解析】AB、根據(jù)左手定則知,導(dǎo)體棒開(kāi)始所受的安培力方向水平向右,安培力在第一個(gè)內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第二個(gè)內(nèi),安培力方向水平向左,大小不變,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性知,一個(gè)周期末速度為零,金屬棒的速度方向未變.知金屬棒一直向右移動(dòng),先向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再向右做勻減速運(yùn)動(dòng),速度隨時(shí)間周期性變化,而位移一直增大.所以A選項(xiàng)是正確的、B正確.C、因?yàn)殡娏髦芷谛宰兓?則安培力也周期性變化.故C正確；D、在一個(gè)周期內(nèi),動(dòng)能的變化量為零,則安培力在一個(gè)周期內(nèi)做功為零.故D錯(cuò)誤.綜上所述本題答案是：ABC15．（2014·山東·高考真題）如圖所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好．在向右勻速通過(guò)M、N兩區(qū)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示．不計(jì)軌道電阻．以下敘述正確的是A．向右 B．向左 C．逐漸增大 D．逐漸減小【答案】BCD【解析】根據(jù)楞次定律（來(lái)拒去留），導(dǎo)體棒在M區(qū)和N區(qū)受安培力的方向都向左，B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知導(dǎo)體棒所受安培力大小，由于距離導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B越大，在M區(qū)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，磁感強(qiáng)度逐漸增大，安培力逐漸增大，在N區(qū)磁感強(qiáng)度逐漸減小，導(dǎo)至安培力也逐漸減小，C、D都正確．16．（2015·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路．在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)．在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F做功，磁場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)體棒做功，磁鐵克服磁場(chǎng)力做功，重力對(duì)磁鐵做功，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動(dòng)能為．則(

)A． B． C． D．【答案】BCD【解析】AB．由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場(chǎng)力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化導(dǎo)體棒的機(jī)械能，所以W2-W1=Q，A錯(cuò)誤，B正確；C．以導(dǎo)體棒為對(duì)象，由動(dòng)能定理可知，磁場(chǎng)力對(duì)導(dǎo)體棒做功W1=Ek，C正確；D．外力對(duì)磁鐵做功與重力對(duì)磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳勢(shì)和導(dǎo)體棒的內(nèi)能，D正確。故選BCD。17．（2016·四川·高考真題）如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．【答案】BC【分析】對(duì)金屬棒受力分析，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達(dá)式，分情況討論加速度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結(jié)合圖象具體分析．【解析】設(shè)金屬棒在某一時(shí)刻速度為v，由題意可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，環(huán)路電流，即；安培力，方向水平向左，即，；R兩端電壓，即；感應(yīng)電流功率，即．分析金屬棒運(yùn)動(dòng)情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：，即加速度，因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā)，所以，且，即，加速度方向水平向右．（1）若，，即，金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．有，說(shuō)明，也即是，，所以在此情況下沒(méi)有選項(xiàng)符合．（2）若，隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說(shuō)明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，速度與時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系，根據(jù)四個(gè)物理量與速度的關(guān)系可知B選項(xiàng)符合；（3）若，隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說(shuō)明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)四個(gè)物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合．二、單選題18．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，質(zhì)量為M、電阻為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒，通過(guò)兩根長(zhǎng)均為l、質(zhì)量不計(jì)的導(dǎo)電細(xì)桿連在等高的兩固定點(diǎn)上，固定點(diǎn)間距也為L(zhǎng)。細(xì)桿通過(guò)開(kāi)關(guān)S可與直流電源或理想二極管串接。在導(dǎo)體棒所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力和其它電阻。開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時(shí)，細(xì)桿與豎直方向的夾角固定點(diǎn)；然后開(kāi)關(guān)S接2，棒從右側(cè)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)完成一次振動(dòng)的過(guò)程中（

）

A．電源電動(dòng)勢(shì) B．棒消耗的焦耳熱C．從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，最大擺角小于 D．棒兩次過(guò)最低點(diǎn)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等【答案】C【解析】A．當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得解得根據(jù)歐姆定律解得故A錯(cuò)誤；根據(jù)右手定則可知導(dǎo)體棒從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與二極管正方向相同，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱；導(dǎo)體棒從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與二極管相反，沒(méi)有機(jī)械能損失B．若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為零，導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱為根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)體棒完成一次振動(dòng)速度為零時(shí)，導(dǎo)體棒高度高于最低點(diǎn)，所以棒消耗的焦耳熱故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)B選項(xiàng)分析可知，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，最大擺角小于，故C正確；D．根據(jù)B選項(xiàng)分析，導(dǎo)體棒第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度小于第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)可知棒兩次過(guò)最低點(diǎn)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。19．（2015·福建·高考真題）如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、cd以速度勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中（）A．PQ中電流先增大后減小B．PQ兩端電壓先減小后增大C．PQ上拉力的功率先減小后增大D．線框消耗的電功率先減小后增大【答案】C【解析】設(shè)PQ左側(cè)線框電阻為，則右側(cè)線框電路的電阻為，所以外電路的總電阻為在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中，外電路電阻先增大后減小。A．PQ中電流可知PQ中電流先減小后增大，A錯(cuò)誤；B．PQ中電流先減小后增大，內(nèi)電壓先減小后增大，PQ兩端電壓（電源的路端電壓）先增大后減小，B錯(cuò)誤；C．PQ做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力等于安培力，即拉力的功率該功率先減小后增大，C正確；D．外電路的電阻當(dāng)PQ運(yùn)動(dòng)到中間位置時(shí)，外電路的電阻最大為，小于電源內(nèi)阻，可得輸出功率輸出功率隨外電阻的變化如圖所示當(dāng)內(nèi)外電路電阻越接近，電源的輸出功率越大；當(dāng)內(nèi)外電路電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大。電源輸出功率與外電阻的關(guān)系如圖。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中，外電阻與電源內(nèi)阻的大小關(guān)系是先接近再遠(yuǎn)離所以線框消耗的電功率（電源輸出功率）先增大后減小，D錯(cuò)誤。故選C。20．（2022·重慶·高考真題）如圖1所示，光滑的平行導(dǎo)電軌道水平固定在桌面上，軌道間連接一可變電阻，導(dǎo)體桿與軌道垂直并接觸良好（不計(jì)桿和軌道的電阻），整個(gè)裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩次運(yùn)動(dòng)中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中，第一次對(duì)應(yīng)直線①，初始拉力大小為F0，改變電阻阻值和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小后，第二次對(duì)應(yīng)直線②，初始拉力大小為2F0，兩直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3F0。若第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間之比為n，則k、m、n可能為（

）A．k=2、m=2、n=2 B．C． D．【答案】C【解析】由題知桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在v=0時(shí)分別有，則第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中，桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間分別為，則第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中根據(jù)牛頓第二定律有，整理有則可知兩次運(yùn)動(dòng)中F—v圖像的斜率為，則有故選C。21．（2021·北京·高考真題）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最終停在導(dǎo)體框上。在此過(guò)程中（）A．導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B．導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃．電阻R消耗的總電能為 D．導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于【答案】C【解析】AB．導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，可知電流方向?yàn)閎到a，再根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒向到向左的安培力，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為故安培力為根據(jù)牛頓第二定律有可得隨著速度減小，加速度不斷減小，故導(dǎo)體棒不是做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)能量守恒定律，可知回路中產(chǎn)生的總熱量為因R與r串聯(lián)，則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，則R產(chǎn)生的熱量為故C正確；D．整個(gè)過(guò)程只有安培力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，導(dǎo)體棒克服安培力做的總功等于，故D錯(cuò)誤。故選C。22．（2021·河北·高考真題）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為，一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連，導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點(diǎn)開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)金屬棒的電流為B．金屬棒到達(dá)時(shí)，電容器極板上的電荷量為C．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電D．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力F做功的功率恒定【答案】A【解析】C．根據(jù)楞次定律可知電容器的上極板應(yīng)帶正電，C錯(cuò)誤；A．由題知導(dǎo)體棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2xtanθ，x=vt則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2Bv2ttanθ由題圖可知電容器直接與電源相連，則電容器的電荷量為Q=CE=2BCv2ttanθ則流過(guò)導(dǎo)體棒的電流I==2BCv2tanθA正確；B．當(dāng)金屬棒到達(dá)x0處時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E′=2Bvx0tanθ則電容器的電荷量為Q=CE′=2BCvx0tanθB錯(cuò)誤；D．由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)則F=F安=BIL由選項(xiàng)A可知流過(guò)導(dǎo)體棒的電流I恒定，但L與t成正比，則F為變力，再根據(jù)力做功的功率公式P=Fv可看出F為變力，v不變則功率P隨力F變化而變化；D錯(cuò)誤；故選A。23．（2018·全國(guó)·高考真題）如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中點(diǎn)，O為圓心。軌道的電阻忽略不計(jì)。OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好?？臻g存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過(guò)程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B′（過(guò)程Ⅱ）。在過(guò)程Ⅰ、Ⅱ中，流過(guò)OM的電荷量相等，則等于（）A． B． C． D．2【答案】B【解析】在過(guò)程Ⅰ中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有E1＝根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I1＝且q1＝I1Δt1在過(guò)程Ⅱ中，有E2＝根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I2＝，q2＝I2Δt2又q1＝q2，即所以故選B。三、解答題24．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、長(zhǎng)度也為的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小；（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）由于絕緣棒Q與金屬棒P發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得，由題知，碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)，則金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小為（2）根據(jù)能量守恒有解得（3）P、Q碰撞后，對(duì)金屬棒P分析，根據(jù)動(dòng)量定理得又，聯(lián)立可得由于Q為絕緣棒，無(wú)電流通過(guò)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為25．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某興趣小組設(shè)計(jì)了一種火箭落停裝置，簡(jiǎn)化原理如圖所示，它由兩根豎直導(dǎo)軌、承載火箭裝置（簡(jiǎn)化為與火箭絕緣的導(dǎo)電桿MN）和裝置A組成，并形成閉合回路。裝置A能自動(dòng)調(diào)節(jié)其輸出電壓確?；芈冯娏鱅恒定，方向如圖所示。導(dǎo)軌長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌間距，不論導(dǎo)電桿運(yùn)動(dòng)到什么位置，電流I在導(dǎo)電桿以上空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為零，在導(dǎo)電桿所在處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小（其中k為常量），方向垂直導(dǎo)軌平面向里；在導(dǎo)電桿以下的兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小，方向與B1相同。火箭無(wú)動(dòng)力下降到導(dǎo)軌頂端時(shí)與導(dǎo)電桿粘接，以速度v0進(jìn)入導(dǎo)軌，到達(dá)絕緣停靠平臺(tái)時(shí)速度恰好為零，完成火箭落停。已知火箭與導(dǎo)電桿的總質(zhì)量為M，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)電桿電阻為R。導(dǎo)電桿與導(dǎo)軌保持良好接觸滑行，不計(jì)空氣阻力和摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和裝置A的內(nèi)阻。在火箭落停過(guò)程中，（1）求導(dǎo)電桿所受安培力的大小F和運(yùn)動(dòng)的距離L；（2）求回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系；（3）求裝置A輸出電壓U與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系和輸出的能量W；（4）若R的阻值視為0，裝置A用于回收能量，給出裝置A可回收能量的來(lái)源和大小?！敬鸢浮浚?）3Mg；；（2）；（3）；；（4）裝置A可回收火箭的動(dòng)能和重力勢(shì)能；【解析】（1）導(dǎo)體桿受安培力方向向上，則導(dǎo)體桿向下運(yùn)動(dòng)的加速度解得a=-2g導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的距離（2）回路的電動(dòng)勢(shì)其中解得（3）右手定則和歐姆定律可得：可得電源輸出能量的功率在時(shí)間內(nèi)輸出的能量對(duì)應(yīng)圖像的面積，可得：（4）裝置A可回收火箭的動(dòng)能和重力勢(shì)能；從開(kāi)始火箭從速度v0到平臺(tái)速度減為零，則26．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為，兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成角，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為．現(xiàn)將質(zhì)量均為的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為。

（1）先保持棒靜止，將棒由靜止釋放，求棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；（2）在（1）問(wèn)中，當(dāng)棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，再將棒由靜止釋放，求釋放瞬間棒的加速度大??；（3）在（2）問(wèn)中，從棒釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，兩棒恰好達(dá)到相同的速度，求速度的大小，以及時(shí)間內(nèi)棒相對(duì)于棒運(yùn)動(dòng)的距離。

【答案】（1）；（2）；（3），【解析】（1）a導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力沿斜面的分力和a棒的安培力相等時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得有閉合電路歐姆定律及安培力公式可得，a棒受力平衡可得聯(lián)立記得（2）由右手定則可知導(dǎo)體棒b中電流向里，b棒沿斜面向下的安培力，此時(shí)電路中電流不變，則b棒牛頓第二定律可得解得（3）釋放b棒后a棒受到沿斜面向上的安培力，在到達(dá)共速時(shí)對(duì)a棒動(dòng)量定理b棒受到向下的安培力，對(duì)b棒動(dòng)量定理聯(lián)立解得此過(guò)程流過(guò)b棒的電荷量為q，則有由法拉第電磁感應(yīng)定律可得聯(lián)立b棒動(dòng)量定理可得27．（2022·福建·高考真題）如圖（a），一傾角為的絕緣光滑斜面固定在水平地面上，其頂端與兩根相距為L(zhǎng)的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連；導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其末端裝有擋板M、N．兩根平行金屬棒G、H垂直導(dǎo)軌放置，G的中心用一不可伸長(zhǎng)絕緣細(xì)繩通過(guò)輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連；初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直，滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行，右側(cè)與水平面平行．從開(kāi)始，H在水平向右拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)；時(shí)，H與擋板M、N相碰后立即被鎖定．G在后的速度一時(shí)間圖線如圖（b）所示，其中段為直線．已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，，G、H和A的質(zhì)量均為，G、H的電阻均為；導(dǎo)軌電阻、細(xì)繩與滑輪的摩擦力均忽略不計(jì)；H與擋板碰撞時(shí)間極短；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程A未與滑輪相碰，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好：，，重力加速度大小取，圖（b）中e為自然常數(shù)，．求：（1）在時(shí)間段內(nèi)，棒G的加速度大小和細(xì)繩對(duì)A的拉力大?。唬?）時(shí)，棒H上拉力的瞬時(shí)功率；（3）在時(shí)間段內(nèi)，棒G滑行的距離．【答案】（1）；；（2）；（3）【解析】（1）由圖像可得在內(nèi)，棒G做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度為依題意物塊A的加速度也為，由牛頓第二定律可得解得細(xì)繩受到拉力（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律推導(dǎo)出“雙棒”回路中的電流為由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和安培力公式有由于在內(nèi)棒G做勻加速運(yùn)動(dòng)，回路中電流恒定為，兩棒速度差為保持不變，這說(shuō)明兩棒加速度相同且均為a；對(duì)棒H由牛頓第二定律可求得其受到水平向右拉力由圖像可知時(shí)，棒G的速度為此刻棒H的速度為其水平向右拉力的功率．（3）棒H停止后，回路中電流發(fā)生突變，棒G受到安培力大小和方向都發(fā)生變化，棒G是否還拉著物塊A一起做減速運(yùn)動(dòng)需要通過(guò)計(jì)算判斷，假設(shè)繩子立刻松弛無(wú)拉力，經(jīng)過(guò)計(jì)算棒G加速度為物塊A加速度為說(shuō)明棒H停止后繩子松弛，物塊A做加速度大小為的勻減速運(yùn)動(dòng)，棒G做加速度越來(lái)越小的減速運(yùn)動(dòng)；由動(dòng)量定理、法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可以求得，在內(nèi)棒G滑行的距離這段時(shí)間內(nèi)物塊A速度始終大于棒G滑行速度，繩子始終松弛。28．（2022·海南·高考真題）光滑的水平長(zhǎng)直軌道放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，軌道寬，一導(dǎo)體棒長(zhǎng)也為，質(zhì)量，電阻，它與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)開(kāi)關(guān)與a接通時(shí)，電源可提供恒定的電流，電流方向可根據(jù)需要