（2016-2025）十年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題24電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化考點十年考情（2016-2025）命題趨勢考點1電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化（10年10考）2025·重慶·高考真題2025·福建·高考真題2025·廣西·高考真題2024·湖北·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·河北·高考真題、2024·全國·高考真題、2024·安徽·高考真題、2023·廣東·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·湖南·高考真題、2022·重慶·高考真題、2022·浙江·高考真題、2021·浙江·高考真題、2021·天津·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·天津·高考真題、2019·天津·高考真題、2016·全國·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·天津·高考真題注重綜合考查：常將電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路、能量守恒等知識綜合考查，如導(dǎo)體棒切割磁感線過程中，涉及安培力做功、機械能與電能、熱能的轉(zhuǎn)化，多以計算題形式出現(xiàn)，難度較大，要求學(xué)生綜合運用多種物理規(guī)律解決問題。結(jié)合實際情境：命題情境逐漸向生活、科技等領(lǐng)域拓展，如以無線充電技術(shù)、磁懸浮列車等為背景，考查學(xué)生對電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的理解和應(yīng)用能力。強調(diào)過程分析：重視對電磁感應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化過程的考查，要求學(xué)生分析不同階段的能量轉(zhuǎn)化情況，建立能量守恒方程。備考時，學(xué)生應(yīng)扎實掌握基礎(chǔ)知識，強化綜合應(yīng)用訓(xùn)練，關(guān)注實際情境，注重過程分析，提升解題能力。考點01電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化1．（2025·重慶·高考真題）如圖1所示，小明設(shè)計的一種玩具小車由邊長為d的正方形金屬框efgh做成，小車沿平直絕緣軌道向右運動，軌道內(nèi)交替分布有邊長均為d的正方形勻強磁場和無磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上。gh段在磁場區(qū)域運動時，受到水平向右的拉力F=kv＋b（k>0，b>0），且gh兩端的電壓隨時間均勻增加；當gh在無磁場區(qū)域運動時，F(xiàn)=0。gh段速度大小v與運動路程S的關(guān)系如圖2所示，圖中為gh每次經(jīng)過磁場區(qū)域左邊界時速度大小，忽略摩擦力。則（

）A．gh在任一磁場區(qū)域的運動時間為 B．金屬框的總電阻為C．小車質(zhì)量為 D．小車的最大速率為2．（2025·福建·高考真題）光滑斜面傾角為θ=30°，Ⅰ區(qū)域與Ⅱ區(qū)域均存在垂直斜面向外的勻強磁場，兩區(qū)磁感應(yīng)強度大小相等，均為B。正方形線框abcd質(zhì)量為m，總電阻為R，同種材料制成且粗細均勻，Ⅰ區(qū)域長為L1，Ⅱ區(qū)域長為L2，兩區(qū)域間無磁場的區(qū)域長度大于線框長度。線框從某一位置釋放，cd邊進入Ⅰ區(qū)域時速度為v，且直到ab邊離開Ⅰ區(qū)域時速度均為v，當cd邊進入Ⅱ區(qū)域時的速度和ab邊離開Ⅱ區(qū)域時的速度一致，重力加速度為。則：(1)求線框釋放點cd邊與Ⅰ區(qū)域上邊緣的距離；(2)求cd邊進入Ⅰ區(qū)域時cd邊兩端的電勢差；(3)求線框進入Ⅱ區(qū)域到完全離開過程中克服安培力做功的平均功率。3．（2025·廣西·高考真題）如圖，兩條固定的光滑平行金屬導(dǎo)軌，所在平面與水平面夾角為，間距為l，導(dǎo)軌電阻忽略不計，兩端各接一個阻值為2R的定值電阻，形成閉合回路：質(zhì)量為m的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好，接入導(dǎo)軌之間的電阻為R；勁度系數(shù)為k的兩個完全相同的絕緣輕質(zhì)彈簧與導(dǎo)軌平行，一端固定，另一端均與金屬棒中間位置相連，彈簧的彈性勢能與形變量x的關(guān)系為；將金屬棒移至導(dǎo)軌中間位置時，兩彈簧剛好處于原長狀態(tài)；整個裝置處于垂直導(dǎo)軌所在平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。將金屬棒從導(dǎo)軌中間位置向上移動距離a后靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動到最遠處，用時為t，最遠處與導(dǎo)軌中間位置距離為b，彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)。此過程中（

）A．金屬棒所受安培力沖量大小為B．每個彈簧對金屬棒施加的沖量大小為C．每個定值電阻產(chǎn)生的熱量為D．金屬棒的平均輸出功率為4．（2025·山東·高考真題）如圖所示，平行軌道的間距為L，軌道平面與水平面夾角為α，二者的交線與軌道垂直，以軌道上O點為坐標原點，沿軌道向下為x軸正方向建立坐標系。軌道之間存在區(qū)域I、Ⅱ，區(qū)域I（?2L≤x<?L）內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場；區(qū)域Ⅱ（x≥0）內(nèi)充滿方向垂直軌道平面向上的磁場，磁感應(yīng)強度大小B1=k1t+k2x，k1和k2均為大于零的常量，該磁場可視為由隨時間t均勻增加的勻強磁場和隨x軸坐標均勻增加的磁場疊加而成。將質(zhì)量為m、邊長為L、電阻為R的勻質(zhì)正方形閉合金屬框epqf時放置在軌道上，pq邊與軌道垂直，由靜止釋放。已知軌道絕緣、光滑、足夠長且不可移動，磁場上、下邊界均與x軸垂直，整個過程中金屬框不發(fā)生形變，重力加速度大小為g，不計自感。(1)若金屬框從開始進入到完全離開區(qū)域I的過程中勻速運動，求金屬框勻速運動的速率v和釋放時pq邊與區(qū)域I上邊界的距離s；(2)金屬框沿軌道下滑，當ef邊剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ時開始計時（t=0），此時金屬框的速率為v0，若，求從開始計時到金屬框達到平衡狀態(tài)的過程中，ef邊移動的距離d。5．（2025·海南·高考真題）間距為L的金屬導(dǎo)軌傾斜部分光滑，水平部分粗糙且平滑相接，導(dǎo)軌上方接有電源和開關(guān)，傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角，處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，水平導(dǎo)軌處于垂直豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小均為，兩相同導(dǎo)體棒、與水平導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩棒質(zhì)量均，接入電路中的電阻均為，棒僅在水平導(dǎo)軌上運動，兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，且不互相碰撞，忽略金屬導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為。(1)鎖定水平導(dǎo)軌上的棒，閉合開關(guān)，棒靜止在傾斜導(dǎo)軌上，求通過棒的電流；斷開開關(guān)，同時解除棒的鎖定，當棒下滑距離為時，棒開始運動，求棒從解除鎖定到開始運動過程中，棒產(chǎn)生的焦耳熱；(2)此后棒在下滑過程中，電流達到穩(wěn)定，求此時、棒的速度大小之差；(3)棒中電流穩(wěn)定之后繼續(xù)下滑，從棒到達水平導(dǎo)軌開始計時，時刻棒速度為零，加速度不為零，此后某時刻，棒的加速度為零，速度不為零，求從時刻到某時刻，、的路程之差。6．（2025·安徽·高考真題）如圖，平行光滑金屬導(dǎo)軌被固定在水平絕緣桌面上，導(dǎo)軌間距為L，右端連接阻值為R的定值電阻。水平導(dǎo)軌上足夠長的矩形區(qū)域MNPQ存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。某裝置從MQ左側(cè)沿導(dǎo)軌水平向右發(fā)射第1根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒以初速度v0進入磁場，速度減為0時被鎖定；從原位置再發(fā)射第2根相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒仍以初速度v0進入磁場，速度減為0時被鎖定，以此類推，直到發(fā)射第n根相同的導(dǎo)體棒進入磁場。已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，電阻為R，長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好（發(fā)射前導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌不接觸），不計空氣阻力、導(dǎo)軌的電阻，忽略回路中的電流對原磁場的影響。求：(1)第1根導(dǎo)體棒剛進入磁場時，所受安培力的功率；(2)第2根導(dǎo)體棒從進入磁場到速度減為0的過程中，其橫截面上通過的電荷量；(3)從第1根導(dǎo)體棒進入磁場到第n根導(dǎo)體棒速度減為0的過程中，導(dǎo)軌右端定值電阻R上產(chǎn)生的總熱量。7．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）如圖（a），固定在光滑絕緣水平面上的單匝正方形導(dǎo)體框，置于始終豎直向下的勻強磁場中，邊與磁場邊界平行，邊中點位于磁場邊界。導(dǎo)體框的質(zhì)量，電阻、邊長。磁感應(yīng)強度B隨時間t連續(xù)變化，內(nèi)圖像如圖（b）所示。導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流I與時間t關(guān)系圖像如圖（c）所示，其中內(nèi)的圖像未畫出，規(guī)定順時針方向為電流正方向。(1)求時邊受到的安培力大小F；(2)畫出圖(b)中內(nèi)圖像（無需寫出計算過程）；(3)從開始，磁場不再隨時間變化。之后導(dǎo)體框解除固定，給導(dǎo)體框一個向右的初速度，求ad邊離開磁場時的速度大小。8．（2025·河北·高考真題）某電磁助推裝置設(shè)計如圖，超級電容器經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)為電路提供1000A的恒定電流，水平固定的平行長直導(dǎo)軌處于垂直水平面的勻強磁場中，a可視為始終垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒，b為表面絕緣的無人機。初始時a靜止于MM′處，b靜止于a右側(cè)某處?，F(xiàn)將開關(guān)S接1端，a與b正碰后鎖定并一起運動，損失動能全部儲存為彈性勢能。當a運行至NN′時將S接2端，同時解除鎖定，所儲勢能瞬間全部轉(zhuǎn)化為動能，a與b分離。已知電容器電容C為10F，導(dǎo)軌間距為0.5m，磁感應(yīng)強度大小為1T，MM′到NN′的距離為5m，a、b質(zhì)量分別為2kg、8kg，a在導(dǎo)軌間的電阻為0.01Ω。碰撞、分離時間極短，各部分始終接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻、摩擦和儲能耗損，忽略電流對磁場的影響。(1)若分離后某時刻a的速度大小為10m/s，求此時通過a的電流大小。(2)忽略a、b所受空氣阻力，當a與b的初始間距為1.25m時，求b分離后的速度大小，分析其是否為b能夠獲得的最大速度；并求a運動過程中電容器的電壓減小量。(3)忽略a所受空氣阻力，若b所受空氣阻力大小與其速度v的關(guān)系為f=kv2（k=0.025N·s2/m2），初始位置與（2）問一致，試估算a運行至NN′時。a分離前的速度大小能否達到（2）問中分離前速度的99%，并給出結(jié)論。（0.992=0.980l）9．（2025·陜晉青寧卷·高考真題）如圖，光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度大小為B。甲、乙兩個合金導(dǎo)線框的質(zhì)量均為m，長均為，寬均為L，電阻分別為R和。兩線框在光滑水平面上以相同初速度并排進入磁場，忽略兩線框之間的相互作用。則（

）A．甲線框進磁場和出磁場的過程中電流方向相同B．甲、乙線框剛進磁場區(qū)域時，所受合力大小之比為C．乙線框恰好完全出磁場區(qū)域時，速度大小為0D．甲、乙線框從剛進磁場區(qū)域到完全出磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為10．（2025·浙江·高考真題）如圖所示，接有恒流源的正方形線框邊長、質(zhì)量m、電阻R，放在光滑水平地面上，線框部分處于垂直地面向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。以磁場邊界CD上一點為坐標原點，水平向右建立軸，線框中心和一條對角線始終位于軸上。開關(guān)S斷開，線框保持靜止，不計空氣阻力。(1)線框中心位于，閉合開關(guān)S后，線框中電流大小為I，求①閉合開關(guān)S瞬間，線框受到的安培力大?。虎诰€框中心運動至過程中，安培力做功及沖量；③線框中心運動至?xí)r，恒流源提供的電壓；(2)線框中心分別位于和，閉合開關(guān)S后，線框中電流大小為I，線框中心分別運動到所需時間分別為和，求。11．（2024·貴州·高考真題）如圖，間距為L的兩根金屬導(dǎo)軌平行放置并固定在絕緣水平桌面上，左端接有一定值電阻R，導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場。質(zhì)量為m的金屬棒置于導(dǎo)軌上，在水平拉力作用下從靜止開始做勻加速直線運動，一段時間后撤去水平拉力，金屬棒最終停在導(dǎo)軌上。已知金屬棒在運動過程中，最大速度為v，加速階段的位移與減速階段的位移相等，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計摩擦及金屬棒與導(dǎo)軌的電阻，則（）A．加速過程中通過金屬棒的電荷量為 B．金屬棒加速的時間為C．加速過程中拉力的最大值為 D．加速過程中拉力做的功為12．（2024·海南·高考真題）兩根足夠長的導(dǎo)軌由上下段電阻不計，光滑的金屬導(dǎo)軌組成，在M、N兩點絕緣連接，M、N等高，間距L=1m，連接處平滑。導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30°，導(dǎo)軌兩端分別連接一個阻值R=0.02Ω的電阻和C=1F的電容器，整個裝置處于B=0.2T的垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中，兩根導(dǎo)體棒ab、cd分別放在MN兩側(cè)，質(zhì)量分為m1=0.8kg，m2=0.4kg，ab棒電阻為0.08Ω，cd棒的電阻不計，將ab由靜止釋放，同時cd從距離MN為x0=4.32m處在一個大小F=4.64N，方向沿導(dǎo)軌平面向上的力作用下由靜止開始運動，兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞，碰撞前瞬間撤去F，已知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s，g=10m/s2（

）A．a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前所用時間為1.44sB．a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳熱為0.78JC．兩棒第一次碰撞后瞬間，ab的速度大小為6.3m/sD．兩棒第一次碰撞后瞬間，cd的速度大小為8.4m/s13．（2024·河北·高考真題）如圖，邊長為的正方形金屬細框固定放置在絕緣水平面上，細框中心O處固定一豎直細導(dǎo)體軸。間距為L、與水平面成角的平行導(dǎo)軌通過導(dǎo)線分別與細框及導(dǎo)體軸相連。導(dǎo)軌和細框分別處在與各自所在平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小均為B。足夠長的細導(dǎo)體棒在水平面內(nèi)繞O點以角速度勻速轉(zhuǎn)動，水平放置在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒始終靜止。棒在轉(zhuǎn)動過程中，棒在所受安培力達到最大和最小時均恰好能靜止。已知棒在導(dǎo)軌間的電阻值為R，電路中其余部分的電阻均不計，棒始終與導(dǎo)軌垂直，各部分始終接觸良好，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。（1）求棒所受安培力的最大值和最小值。（2）鎖定棒，推動棒下滑，撤去推力瞬間，棒的加速度大小為a，所受安培力大小等于（1）問中安培力的最大值，求棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)。14．（2024·江西·高考真題）如圖（a）所示，軌道左側(cè)斜面傾斜角滿足sinθ1=0.6，摩擦因數(shù)，足夠長的光滑水平導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向上，右側(cè)斜面導(dǎo)軌傾角滿足sinθ2=0.8，摩擦因數(shù)。現(xiàn)將質(zhì)量為m甲=6kg的導(dǎo)體桿甲從斜面上高h=4m處由靜止釋放，質(zhì)量為m乙=2kg的導(dǎo)體桿乙靜止在水平導(dǎo)軌上，與水平軌道左端的距離為d。已知導(dǎo)軌間距為l=2m，兩桿電阻均為R=1Ω，其余電阻不計，不計導(dǎo)體桿通過水平導(dǎo)軌與斜面導(dǎo)軌連接處的能量損失，且若兩桿發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，取g=10m/s2，求：（1）甲桿剛進入磁場，乙桿的加速度？（2）乙桿第一次滑上斜面前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？（3）若乙前兩次在右側(cè)傾斜導(dǎo)軌上相對于水平導(dǎo)軌的豎直高度y隨時間t的變化如圖（b）所示（t1、t2、t3、t4、b均為未知量），乙第二次進入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌之前與甲發(fā)生碰撞，甲在0~t3時間內(nèi)未進入右側(cè)傾斜導(dǎo)軌，求d的取值范圍。15．（2024·湖北·高考真題）如圖所示，兩足夠長平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，固定在同一水平面內(nèi)，直導(dǎo)軌在左端M、P點分別與兩條豎直固定、半徑為L的圓弧導(dǎo)軌相切。MP連線與直導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)無磁場，右側(cè)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場。長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導(dǎo)軌的最高點。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個半徑為L的圓環(huán)，水平放置在兩直導(dǎo)軌上，其圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等。忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)軌始終接觸良好，重力加速度大小為g?，F(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放，求（1）ab剛越過MP時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小；（2）金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大?。唬?）為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。16．（2024·全國甲卷·高考真題）如圖，金屬導(dǎo)軌平行且水平放置，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌光滑無摩擦。定值電阻大小為R，其余電阻忽略不計，電容大小為C。在運動過程中，金屬棒始終與導(dǎo)軌保持垂直。整個裝置處于豎直方向且磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。(1)開關(guān)S閉合時，對金屬棒施加以水平向右的恒力，金屬棒能達到的最大速度為v0。當外力功率為定值電阻功率的兩倍時，求金屬棒速度v的大小。(2)當金屬棒速度為v時，斷開開關(guān)S，改變水平外力并使金屬棒勻速運動。當外力功率為定值電阻功率的兩倍時，求電容器兩端的電壓以及從開關(guān)斷開到此刻外力所做的功。17．（2024·全國甲卷·高考真題）如圖，一絕緣細繩跨過兩個在同一豎直面（紙面）內(nèi)的光滑定滑輪，繩的一端連接一矩形金屬線框，另一端連接一物塊。線框與左側(cè)滑輪之間的虛線區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面的勻強磁場，磁場上下邊界水平，在時刻線框的上邊框以不同的初速度從磁場下方進入磁場。運動過程中，線框始終在紙面內(nèi)且上下邊框保持水平。以向上為速度的正方向，下列線框的速度v隨時間t變化的圖像中可能正確的是（）A． B．C． D．18．（2024·湖南·高考真題）某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值電阻相連，導(dǎo)軌段與段粗糙，其余部分光滑，右側(cè)處于豎直向下的勻強磁場中，一質(zhì)量為m的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過進入磁場，最終恰好停在處。已知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為R，與粗糙導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為，。導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．金屬桿經(jīng)過的速度為B．在整個過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為C．金屬桿經(jīng)過與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同D．若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍19．（2024·遼寧·高考真題）如圖，兩條“∧”形的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，間距為L，左、右兩導(dǎo)軌面與水平面夾角均為30°，均處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小分別為2B和B。將有一定阻值的導(dǎo)體棒ab、cd放置在導(dǎo)軌上，同時由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，ab、cd的質(zhì)量分別為2m和m，長度均為L。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，重力加速度為g，兩棒在下滑過程中（）A．回路中的電流方向為abcda B．a(chǎn)b中電流趨于C．a(chǎn)b與cd加速度大小之比始終為2︰1 D．兩棒產(chǎn)生的電動勢始終相等20．（2024·浙江·高考真題）如圖1所示，掃描隧道顯微鏡減振裝置由絕緣減振平臺和磁阻尼減振器組成。平臺通過三根關(guān)于軸對稱分布的相同輕桿懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端O，彈簧上端固定懸掛在點，三個相同的關(guān)于軸對稱放置的減振器位于平臺下方。如圖2所示，每個減振器由通過絕緣輕桿固定在平臺下表面的線圈和固定在桌面上能產(chǎn)生輻向磁場的鐵磁體組成，輻向磁場分布關(guān)于線圈中心豎直軸對稱，線圈所在處磁感應(yīng)強度大小均為B。處于靜止狀態(tài)的平臺受到外界微小擾動，線圈在磁場中做豎直方向的阻尼運動，其位移隨時間變化的圖像如圖3所示。已知時速度為，方向向下，、時刻的振幅分別為，。平臺和三個線圈的總質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，每個線圈半徑為r、電阻為R。當彈簧形變量為時，其彈性勢能為。不計空氣阻力，求（1）平臺靜止時彈簧的伸長量；（2）時，每個線圈所受到安培力F的大小；（3）在時間內(nèi)，每個線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）在時間內(nèi)，彈簧彈力沖量的大小。21．（2023·福建·高考真題）如圖，M、N是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計；導(dǎo)軌間有一垂直于水平面向下的勻強磁場，其左邊界垂直于導(dǎo)軌；阻值恒定的兩均勻金屬棒a、b均垂直于導(dǎo)軌放置，b始終固定。a以一定初速度進入磁場，此后運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并與b不相碰。以O(shè)為坐標原點，水平向右為正方向建立x軸坐標；在運動過程中，a的速度記為v，a克服安培力做功的功率記為P。下列v或P隨x變化的圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．22．（2023·重慶·高考真題）如圖所示，與水平面夾角為θ的絕緣斜面上固定有光滑U型金屬導(dǎo)軌。質(zhì)量為m、電阻不可忽略的導(dǎo)體桿MN沿導(dǎo)軌向下運動，以大小為v的速度進入方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場區(qū)域，在磁場中運動一段時間t后，速度大小變?yōu)?v。運動過程中桿與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，重力加速度為g。桿在磁場中運動的此段時間內(nèi)（）

A．流過桿的感應(yīng)電流方向從N到MB．桿沿軌道下滑的距離為C．流過桿感應(yīng)電流的平均電功率等于重力的平均功率D．桿所受安培力的沖量大小為23．（2023·廣東·高考真題）光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強磁場，磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，寬度均為，其俯視圖如圖（a）所示，兩磁場磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖（b）所示，時間內(nèi)，兩區(qū)域磁場恒定，方向相反，磁感應(yīng)強度大小分別為和，一電阻為，邊長為的剛性正方形金屬框，平放在水平面上，邊與磁場邊界平行．時，線框邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度向右運動．在時刻，邊運動到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處，線框的速度近似為零，此時線框被固定，如圖（a）中的虛線框所示。隨后在時間內(nèi)，Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強度線性減小到0，Ⅱ區(qū)磁場保持不變；時間內(nèi)，Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強度也線性減小到0。求：

（1）時線框所受的安培力；（2）時穿過線框的磁通量；（3）時間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的熱量。24．（2023·上海·高考真題）如圖（a），線框位于傾斜角的斜面上，斜面上有一長度為的單匝矩形磁場區(qū)域，磁場方向垂直于斜面向上，大小為，已知線框邊長，，總電阻，現(xiàn)對線框施加一沿斜面向上的力使之運動。斜面上動摩擦因數(shù)，線框速度隨時間變化如圖（b）所示。（重力加速度?。?）求外力大小；（2）求長度；（3）求回路產(chǎn)生的焦耳熱。

25．（2023·浙江·高考真題）某興趣小組設(shè)計了一種火箭落停裝置，簡化原理如圖所示，它由兩根豎直導(dǎo)軌、承載火箭裝置（簡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能自動調(diào)節(jié)其輸出電壓確保回路電流I恒定，方向如圖所示。導(dǎo)軌長度遠大于導(dǎo)軌間距，不論導(dǎo)電桿運動到什么位置，電流I在導(dǎo)電桿以上空間產(chǎn)生的磁場近似為零，在導(dǎo)電桿所在處產(chǎn)生的磁場近似為勻強磁場，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)生的磁場近似為勻強磁場，大小，方向與B1相同?；鸺裏o動力下降到導(dǎo)軌頂端時與導(dǎo)電桿粘接，以速度v0進入導(dǎo)軌，到達絕緣?？科脚_時速度恰好為零，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，不計空氣阻力和摩擦力，不計導(dǎo)軌電阻和裝置A的內(nèi)阻。在火箭落停過程中，（1）求導(dǎo)電桿所受安培力的大小F和運動的距離L；（2）求回路感應(yīng)電動勢E與運動時間t的關(guān)系；（3）求裝置A輸出電壓U與運動時間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可回收能量的來源和大小。26．（2023·遼寧·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中，磁感應(yīng)強度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長度為d，導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長度為2d，PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止，兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場中運動直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是（）

A．彈簧伸展過程中，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B．PQ速率為v時，MN所受安培力大小為C．整個運動過程中，MN與PQ的路程之比為2：1D．整個運動過程中，通過MN的電荷量為27．（2023·新課標卷·高考真題）一邊長為L、質(zhì)量為m的正方形金屬細框，每邊電阻為R0，置于光滑的絕緣水平桌面（紙面）上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，兩虛線為磁場邊界，如圖（a）所示。（1）使金屬框以一定的初速度向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終與磁場邊界平行，金屬框完全穿過磁場區(qū)域后，速度大小降為它初速度的一半，求金屬框的初速度大小。（2）在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與磁場邊界垂直，左端連接電阻R1=2R0，導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬框置于導(dǎo)軌上，如圖（b）所示。讓金屬框以與（1）中相同的初速度向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的上、下邊框處處與導(dǎo)軌始終接觸良好。求在金屬框整個運動過程中，電阻R1產(chǎn)生的熱量。28．（2023·湖南·高考真題）如圖，兩根足夠長的光滑金屬直導(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，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為．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。運動過程中金屬棒與導(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，重力加速度為。

（1）先保持棒靜止，將棒由靜止釋放，求棒勻速運動時的速度大小；（2）在（1）問中，當棒勻速運動時，再將棒由靜止釋放，求釋放瞬間棒的加速度大??；（3）在（2）問中，從棒釋放瞬間開始計時，經(jīng)過時間，兩棒恰好達到相同的速度，求速度的大小，以及時間內(nèi)棒相對于棒運動的距離。

29．（2023·全國甲卷·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齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、長度也為的金屬棒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運動并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間很短。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。P在導(dǎo)軌上運動時，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計空氣阻力。求（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時的速度大小；（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運動的時間。30．（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磁場中，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絕緣細繩通過輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連；初始時刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直，滑輪左側(cè)細繩與斜面平行，右側(cè)與水平面平行．從開始，H在水平向右拉力作用下向右運動；時，H與擋板M、N相碰后立即被鎖定．G在后的速度一時間圖線如圖（b）所示，其中段為直線．已知：磁感應(yīng)強度大小，，G、H和A的質(zhì)量均為，G、H的電阻均為；導(dǎo)軌電阻、細繩與滑輪的摩擦力均忽略不計；H與擋板碰撞時間極短；整個運動過程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）在時間段內(nèi)，棒G的加速度大小和細繩對A的拉力大小；（2）時，棒H上拉力的瞬時功率；（3）在時間段內(nèi)，棒G滑行的距離．31．（2022·海南·高考真題）光滑的水平長直軌道放在勻強磁場中，軌道寬，一導(dǎo)體棒長也為，質(zhì)量，電阻靜止在導(dǎo)軌上，它與導(dǎo)軌接觸良好。當開關(guān)與a接通時，電源可提供恒定的電流，電流方向可根據(jù)需要進行改變，開關(guān)與b接通時，電阻，若開關(guān)的切換與電流的換向均可在瞬間完成，求：①當棒中電流由M流向N時，棒的加速度的大小和方向是怎樣的；②當開關(guān)始終接a，要想在最短時間內(nèi)使棒向左移動而靜止，則棒的最大速度是多少；③要想棒在最短時間內(nèi)向左移動而靜止，則棒中產(chǎn)生的焦耳熱是多少。32．（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，兩平行光滑長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L。區(qū)域有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上。初始時刻，磁場外的細金屬桿M以初速度向右運動，磁場內(nèi)的細金屬桿N處于靜止狀態(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運動過程中始終與導(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)生的磁場及導(dǎo)軌的電阻忽略不計。（1）求M剛進入磁場時受到的安培力F的大小和方向；（2）若兩桿在磁場內(nèi)未相撞且N出磁場時的速度為，求：①N在磁場內(nèi)運動過程中通過回路的電荷量q；②初始時刻N到的最小距離x；（3）初始時刻，若N到的距離與第（2）問初始時刻的相同、到的距離為，求M出磁場后不與N相撞條件下k的取值范圍。33．（2022·湖北·高考真題）如圖所示，高度足夠的勻強磁場區(qū)域下邊界水平、左右邊界豎直，磁場方向垂直于紙面向里。正方形單匝線框abcd的邊長L=0.2m、回路電阻R=1.6×10-3Ω、質(zhì)量m=0.2kg。線框平面與磁場方向垂直，線框的ad邊與磁場左邊界平齊，ab邊與磁場下邊界的距離也為L?，F(xiàn)對線框施加與水平向右方向成θ=45°角、大小為的恒力F，使其在圖示豎直平面內(nèi)由靜止開始運動。從ab邊進入磁場開始，在豎直方向線框做勻速運動；dc邊進入磁場時，bc邊恰好到達磁場右邊界。重力加速度大小取g=10m/s2，求：（1）ab邊進入磁場前，線框在水平方向和豎直方向的加速度大??；（2）磁場的磁感應(yīng)強度大小和線框進入磁場的整個過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱；（3）磁場區(qū)域的水平寬度。34．（2022·上海·高考真題）寬L=0.75m的導(dǎo)軌固定，導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場。虛線框I、II中有定值電阻R0和最大阻值為20Ω的滑動變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿以恒定速率向右運動，圖甲和圖乙分別為變阻器全部接入和一半接入時沿abcda方向電勢變化的圖像。求：（1）勻強磁場的方向；（2）分析并說明定值電阻R0在I還是II中，并且R0大小為多少；（3）金屬桿運動時的速率；（4）滑動變阻器阻值為多少時變阻器的功率最大？并求出該最大功率Pm。35．（2022·浙江·高考真題）艦載機電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進的彈射技術(shù)，我國在這一領(lǐng)域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設(shè)計研究，如圖1所示，用于推動模型飛機的動子（圖中未畫出）與線圈絕緣并固定，線圈帶動動子，可在水平導(dǎo)軌上無摩擦滑動。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B。開關(guān)S與1接通，恒流源與線圈連接，動子從靜止開始推動飛機加速，飛機達到起飛速度時與動子脫離；此時S擲向2接通定值電阻R0，同時施加回撤力F，在F和磁場力作用下，動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示，在t1至t3時間內(nèi)F=(800－10v）N，t3時撤去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l=1m，飛機的質(zhì)量M=10kg，動子和線圈的總質(zhì)量m=5kg，R0=9.5Ω，B=0.1T，不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響，求（1）恒流源的電流I；（2）線圈電阻R；（3）時刻t3。36．（2022·湖南·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)軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個空間存在豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a，當導(dǎo)體棒a運動到導(dǎo)軌最右端時，導(dǎo)體棒b剛要滑動，撤去，導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取，不計空氣阻力，不計其他電阻，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地過程中，水平位移為B．導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地前，其感應(yīng)電動勢不變C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運動的過程中，導(dǎo)體棒b有向右運動的趨勢D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運動的過程中，通過電阻的電荷量為37．（2022·全國甲卷·高考真題）如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計，整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中。開始時，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（）A．通過導(dǎo)體棒電流的最大值為B．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運動C．導(dǎo)體棒速度最大時所受的安培力也最大D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱38．（2022·浙江·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，圓環(huán)內(nèi)左半圓均存在磁感應(yīng)強度大小為B1的勻強磁場。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，通過單刀雙擲開關(guān)S可分別與接線柱1、2相連。電容器左側(cè)寬度也為l1、長度為l2、磁感應(yīng)強度大小為B2的勻強磁場區(qū)域。在磁場區(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長度和“［”形框的寬度也均為l1、質(zhì)量均為m=0.01kg，de與cf長度均為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，軌道均光滑，棒ab與軌道接觸良好且運動過程中始終與軌道垂直。開始時開關(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被彈出磁場后與“［”形框粘在一起形成閉合框abcd，此時將S與2斷開，已知框abcd在傾斜軌道上重心上升0.2m后返回進入磁場。（1）求電容器充電完畢后所帶的電荷量Q，哪個極板（M或N）帶正電？（2）求電容器釋放的電荷量；（3）求框abcd進入磁場后，ab邊與磁場區(qū)域左邊界的最大距離x。39．（2021·福建·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，導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。在時刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界、進入磁場，速度大小均為；一段時間后，流經(jīng)a棒的電流為0，此時，b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成，長度均為L，電阻分別為R和，a棒的質(zhì)量為m。在運動過程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，a、b棒沒有相碰，則（）A．時刻a棒加速度大小為B．時刻b棒的速度為0C．時間內(nèi)，通過a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D．時間內(nèi)，a棒產(chǎn)生的焦耳熱為40．（2021·海南·高考真題）如圖，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻，一質(zhì)量為m的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線運動，此時金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動的速率為u0。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動的自由電子總量保持不變，金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，除了電阻R以外不計其它電阻。（1）求金屬桿中的電流和水平外力的功率；（2）某時刻撤去外力，經(jīng)過一段時間，自由電子沿金屬桿定向移動的速率變?yōu)?，求：（i）這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（ii）這段時間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動的距離。41．（2021·湖北·高考真題）如圖（a）所示，兩根不計電阻、間距為L的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌，豎直固定在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。導(dǎo)軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R的電阻。元件Z的圖像如圖（b）所示，當流過元件Z的電流大于或等于時，電壓穩(wěn)定為Um。質(zhì)量為m、不計電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運動，運動中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對原磁場的影響，重力加速度大小為g。為了方便計算，取，。以下計算結(jié)果只能選用m、g、B、L、R表示。（1）閉合開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v1；（2）斷開開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v2；（3）先閉合開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒達到最大速度后，再斷開開關(guān)S。忽略回路中電流突變的時間，求S斷開瞬間金屬棒的加速度大小a。42．（2021·遼寧·高考真題）如圖（a）所示，兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(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）所示的勻強磁場，t=0時磁場方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處；t=2t0時，釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，則（）A．在時，金屬棒受到安培力的大小為B．在t=t0時，金屬棒中電流的大小為C．在時，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D．在t=3t0時，金屬棒中電流的方向向右43．（2021·山東·高考真題）如圖所示，電阻不計的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場方向均垂直斜面向上，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中a處由靜止釋放，進入Ⅱ區(qū)后，經(jīng)b下行至c處反向上行。運動過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程中，以下敘述正確的是（）A．金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度B．金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度C．金屬棒不能回到無磁場區(qū)D．金屬棒能回到無磁場區(qū)，但不能回到a處44．（2021·全國乙卷·高考真題）如圖，一傾角為的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計；一電阻的金屬棒的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路；與斜面底邊平行，長度。初始時與相距，金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開始下滑，金屬棒下滑距離后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域，磁場邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；金屬棒在磁場中做勻速運動，直至離開磁場區(qū)域。當金屬棒離開磁場的瞬間，導(dǎo)體框的邊正好進入磁場，并在勻速運動一段距離后開始加速。已