高考物理易错题专题训练-法拉第电磁感应定律练习题及详细答案

1、一、法拉第电磁感应定律.如图甲所示，两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，间距为L,导轨间电阻为 Ro PQ右侧区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B;PQ左侧区域两导轨间有一面积为 S的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象 如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向，图象中 日和t0都为已知量。一根电阻为 r、质量 为m的导体棒置于导轨上，0? to时间内导体棒在水平外力作用下处于静止状态，to时刻立即撤掉外力，同时给导体棒瞬时冲量，此后导体棒向右做匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触。求:(1)0to时间内导体棒ab所受水平外力的大小及方向(2)to时刻

2、给导体棒的瞬时冲量的大小BB0SL【答案】F = t0T7水平向左(2)mBoSBLto【解析】【详解】(1)由法拉第电磁感应定律得 ：BS BoSEit tto所以此时回路中的电流为：I 旦 BoSR r to R r根据右手螺旋定则知电流方向为a到b.因为导体棒在水平外力作用下处于静止状态，故外力等于此时的安培力，即:F = 2 = BILBBoSL to R r由左手定则知安培力方向向右，故水平外力方向向左(2)导体棒做匀速直线运动，切割磁感线产生电动势为：E2 BLv由题意知：EiE2所以联立解得:BoSBLto所以根据动量定理知 to时刻给导体棒的瞬时冲量的大小为:mBoSI mv

3、0BLtoBBoSL答：(1)Oto时间内导体棒ab所受水平外力为 F =1二，万向水平向左to R r(2)to时刻给导体棒的瞬时冲量的大小mBOSLt7.如图，匝数为 N、电阻为r、面积为S的圆形线圈P放置于匀强磁场中，磁场方向与线 圈平面垂直，线圈 P通过导线与阻值为 R的电阻和两平行金属板相连，两金属板之间的距 离为d,两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场。当线圈P所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m、带电量为q的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g,求：(1)匀强电场的电场强度(2)流过电阻R的电流(3)线圈P所在磁场磁感应强度的变化率【答案】吟2)型(3)工 q qR

4、 tmgd(R r)NQRSqE=mg(1)由题意得:解得mg(2)由电场强度与电势差的关系得:由欧姆定律得:解得mgdqR(3)根据法拉第电磁感应定律得到：E Ntt t 根据闭合回路的欧姆定律得到：E I(R r)解得：B mgd(R r)t NqRS.如图所示，两根相距为 L的光滑平行金属导轨 CD EF固定在水平面内，并处在竖直向 下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计.在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒 MN垂直放置在导轨上，可以认为 MN棒的长度与导轨 宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力.金属棒MN以恒定速度v向右运

5、动过程中，假设磁感应强度大小为B且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.(1)请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒 MN中的感应电动势 E;(2)在上述情景中，金属棒 MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关.请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势 E.(3)请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图.我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做 功.那么，金属棒 MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明.【答案】(1) E BLv; (2) E BLv (3)见解析【解析】【分析】(1

6、)先求出金属棒 MN向右滑行的位移 彳导到回路磁通量的变化量，再由法拉第电磁感应定律求得E的表达式；(2)棒向右运动时，电子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛伦兹力，fi evB,棒中电子在洛伦兹力的作用下，电子从M移动到N的过程中，非静电力做功 W evBl，根据电动势定义WE 计算得出E.(3)可以从微观的角度求出水平和竖直方向上的洛伦兹力做功情况，在比较整个过程中做 功的变化状况.【详解】(1)如图所示，在一小段时间t内，金属棒 MN的位移X V t这个过程中线框的面积的变化量S L x Lv t穿过闭合电路的磁通量的变化量B S BLv t根据法拉第电磁感应定律E t解得E BLv(2

7、)如图所示，棒向右运动时，正电荷具有向右的分速度，受到沿棒向上的洛伦兹力M k x n * x / *I* TOC o 1-5 h z 艮X?X或其XH*ka*fi evB, fi即非静电力在f的作用下，电子从 N移动到M的过程中，非静电力做功W evBL,，W 根据电动势定义 E q解得E BLv(3)自由电荷受洛伦兹力如图所示.设自由电荷的电荷量为 q,沿导体棒定向移动的速率为u .如图所示，沿棒方向的洛伦兹力fi qvB ,做正功 W fi u At qvBu At垂直棒方向的洛伦兹力 f2 quB ,做负功W2f2 vAtquBv At所以W+W2=0 ,即导体棒中一个自由电荷所受的洛

8、伦兹力做功为零.fi做正功，将正电荷从 N端搬运到M端，fi相当于电源中的非静电力，宏观上表现为电动势”，使电源的电能增加；f2做负功，宏观上表现为安培力做负功，使机械能减少.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将机械能转化为等量的电能，在此过程中洛伦 兹力通过两个分力做功起到传递”能量的作用.【点睛】本题较难，要从电动势定义的角度上去求电动势的大小，并学会从微观的角度分析带电粒 子的受力及做功情况.水平面上平行固定两长直导体导轨MN和PQ,导轨宽度L=2m,空间存在竖直向下的匀1和2,其中1的质1获得平行于导轨的强磁场，磁感应强度 B=0.5T,在垂直于导轨方向静止放置两根导体棒量M=4

9、kg,有效电阻R=0.6 0, 2的质量m=1kg,有效电阻r=0.4 0,现使初速度V0=10m/s,不计一切摩擦，不计其余电阻，两棒不会相撞.请计算：初始时刻导体棒 2的加速度a大小.系统运动状态稳定时 1的速度v大小.系统运动状态达到稳定的过程中，流过导体棒1某截面的电荷量若初始时刻两棒距离 d=10m,则稳定后两棒的距离为多少？q大小.【答案】(1)【解析】【详解】10m/s2 (2) 8m/s (3) 8C (4) 2m解：初始时:BLV0I R r对棒2： FBILma解得：a_ 2 2B Lv010m/s2Mv0 (m M )v(2)对棒1和2的系统，动量守恒，则最后稳定时:解得

10、：v 8m/s对棒2,由动量定理：BIL t mv ,其中qmv8C解得：,BLE(4)由 E I -一、q联立解得： q R r R r- mv又q解得：xmv(R r)ZT22B LBL则稳定后两棒的距离：d d.如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L,处于竖直向下的磁场中，整个磁场由 n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域 1、2、3、n组成，从左向 右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3B、nB,两导轨左端 MP间接入电阻R,一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨 和金属棒的电阻。(1)对导体棒ab施加水平向右的力

11、，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求导体棒穿越磁场区1的过程中，通过电阻 R的电荷量q。(2)对导体棒ab施加水平向右的恒力 F0,让它从磁场1左侧边界处开始运动，当向右运动距离为工时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间to(3)对导体棒ab施加水平向右的恒定拉力 F1,让它从距离磁场区 1左侧x=x0的位置由 静止开始做匀加速运动，当棒ab进入磁场区1时开始做匀速运动，此后在不同的磁场区施加不同的水平拉力，使棒 ab保持该匀速运动穿过整个磁场区，求棒 ab通过第i磁场区时 的水平拉力Fi和棒ab通过整个磁场区过程中回路产生的电热Q。R11一 F ； XII |b2犯XX3； IkX

12、XX； iX - X !111Iiiiiiiiiii口。*前一一期一*一用1)试题分析：电路中产生的感应电动势E =Ar。通过电阻R的电荷量q =R导体棒穿过1区过程=琅工。解得BLx（2）棒匀速运动的速度为v,则i设棒在前x0/2距离运动的时间为t1 ,则由动量定律：F0 ti-BqL=mv;解得：.设棒在后x0/2匀速运动的时间为t2,则所以棒通过区域1所用的总时间：E = A+L=二+二二,- F:Jt R 七（3）进入i区时拉力为E，速度下，则有月工二:血1 1%名0 =c2陵工4冷mR2二。进入i区时的拉力F,二见义导体棒以后通过每区都以速度做匀速运动，由功能关系有解得 O nd*

13、（f 4 2: + 3: +广）。烟R .考点：动能定理的应用；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将开关S由1掷到2。用q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。请定性画出以上各物理量随时间变化的图象（q-t、i-t、v-t、a-t图象）。1 2【答案】图见解析.【解析】【详解】开关S由1掷到2,电容器放电后会在电路中产生电流。导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动。导体棒切割磁感线，速度

14、增大，感应电动势E=Blv,即增大，则实际电流减小，安培力 F=BIL即减小，加速度 a=F/m,即减小。因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动（变加速）。由于通过棒的电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力运动，而导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电。当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动。则v-t图像如图:当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值(不会减少到 0),故q-t图像如图：这时电容器

15、的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流。I-t图像如图:.如图所示，两条平行的金属导轨相距L=lm,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37 ,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒 MN和PQ的质量均为 m=0.2kg,电阻 分别为Rmn=1 和Rpcf2Q MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数科二0。PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒土与导轨垂直且接触良好.从t=0时刻起，MN棒在水平外力Fi的作用下由静止开始以 a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力 F2作用下保持静止状态.t=3s时，PQ棒消耗的电功率为 8W,不计导轨的 电阻，水平导轨足够长

16、，MN始终在水平导轨上运动.求：(1)磁感应强度B的大小；(2) t=03s时间内通过 MN棒的电荷量；(3)求t=6s时F2的大小和方向;(4)若改变Fi的作用规律，使 MN棒的运动速度v与位移s满足关系：v=0.4s, PQ棒仍 然静止在倾斜轨道上.求 MN棒从静止开始到s=5m的过程中，系统产生的焦耳热.【答案】(1) B = 2T； (2) q = 3C； (3) F2=-5.2N (负号说明力的方向沿斜面向下)(4)c 20 , Q J 3【解析】 【分析】t=3s时，PQ棒消耗的电功率为 8W,由功率公式P=I2R可求出电路中电流，由闭合电路欧 姆定律求出感应电动势.已知MN棒做匀

17、加速直线运动，由速度时间公式求出t=3s时的速度，即可由公式 E=BLv求出磁感应强度 B;根据速度公式 v=at、感应电动势公式 E=BLv闭 合电路欧姆定律和安培力公式F=BIL结合，可求出PQ棒所受的安培力大小，再由平衡条件求解F2的大小和方向；改变 Fi的作用规律时，MN棒做变加速直线运动，因为速度v与位移x成正比，所以电流I、安培力也与位移 x成正比，可根据安培力的平均值求出安培力做 功，系统产生的热量等于克服安培力，即可得解.【详解】(1)当t=3s时，设 MN的速度为vi,则V1=at=3m/s感应电动势为：Ei=bL vi根据欧姆定律有：Ei=i(Rmn+ Rpq)根据根I2

18、Rpq代入数据解得：B=2T(2)当t=6 s时，设MN的速度为v2,则速度为：v2 = at = 6 m/s感应电动势为： E2= BLv= 12 V根据闭合电路欧姆定律：I2安培力为：F安=3应=8 N规定沿斜面向上为正方向，对PQ进行受力分析可得:F2+F安 cos 37 = mgsin 37 代入数据得：F2= 5.2 N(负号说明力的方向沿斜面向下)(3)MN棒做变加速直线运动，当x= 5 m时，v=0.4x= 0.4 X 5 m/s2 m/s因为速度v与位移x成正比，所以电流I、安培力也与位移 x成正比，BLv20 x JRmn Rpq31安培力做功：W安-BL2【点睛】本题是双杆

19、类型，分别研究它们的情况是解答的基础，运用力学和电路.关键要抓住安培 力与位移是线性关系，安培力的平均值等于初末时刻的平均值，从而可求出安培力做功.8.如图所示，平等光滑金属导轨AA1和CC1与水平地面之间的夹角均为0,两导轨间距为L, A、C两点间连接有阻值为 R的电阻，一根质量为 m、电阻也为R的直导体棒EF跨在导轨上，两端与导轨接触良好。在边界 ab和cd之间(ab与cd与导轨垂直)存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B,现将导体棒 EF从图示位置由静止释放，EF进入磁场就开始匀速运动，棒穿过磁场过程中棒中产生的热量为Q。整个运动的过程中，导体g。棒EF与导轨始终垂直且接触良好

20、，其余电阻不计，取重力加速度为(1)棒释放位置与 ab间的距离x;(2)求磁场区域的宽度s；(3)导体棒穿过磁场区域过程中流过导体横截面的电量。(1)2m2R2ysnO-2 ?BLQ成。即日叫胸而【解析】(1)导体棒EF从图示位置由静止释放，根据牛顿第二定律EF进入磁场就开始匀速运动，由受力平衡： 帆- ma由闭合电路欧姆定律:EI = 2R导体棒切割磁感线产生电动势：E=BLv匀加速阶段由运动学公式 v2=2axx =联立以上各式可解得棒释放位置与ab间的距离为：陵/(2)EF进入磁场就开始匀速运动，由能量守恒定律：mg S刖=Q总A, C两点间电阻R与EF串联，电阻大小相等，则 Q忌=2Q

21、2Q =连立以上两式可解得磁场区域的宽度为:EF在磁场匀速运动：s=vt由电流定义流过导体棒横截面的电量q=ItI BLQ联立解得：P = 而【点睛】此题综合程度较高，由运动分析受力，根据受力情况列方程，两个运动过程要结 合分析；在匀速阶段要明确能量转化关系，电量计算往往从电流定义分析求解.如图所示，在倾角为 30的斜面上，固定一宽度为 L 0.25m的足够长平行金属光滑导 轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器.电源电动势为E 3.0V ,内阻为r 1.0 .质量m 20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B 0.80T .导轨与金属棒的电

22、阻不计，取 g 10m/s2 .(1)如果保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器接入到电路中的阻值是多少；(2)如果拿走电源，直接用导线接在两导轨上端，滑动变阻器阻值不变化，求金属棒所能达 到的最大速度值；在第(2)问中金属棒达到最大速度前，某时刻的速度为10m/s,求此时金属棒的加速度大小.【答案】(1) R 5(2) v 12.5m/s a 1m/s2【解析】(1)因为金属棒静止在金属轨道上，受力平衡，如图所示，安培力F0 BIL根据平衡条件知 F0 mgsin30mgsin30联乂得I0.5ABL设变阻器接入电路的阻值为R ,根据闭合电路欧姆定律E I R r ,联立计算得出R - r 5

23、. I(2)金属棒达到最大速度时，将匀速下滑，此时安培力大小，回路中电流大小应与上面情况相同，即金属棒产生的电动势，E IR 0.5 5V 2.5V,_ E 25由 E BLv得 v - 12.5m/s BL 0.8 0.25当棒的速度为 10m/s, 所受的安培力大小为F安BI LN 0.08N ;B2L2v 0.82 0.252 10根据牛顿第二定律得:mgsin30 F 安 ma计算得出：a 1m/s2.【点睛】本题是金属棒平衡问题和动力学问题，关键分析受力情况，特别是分析和计算安 培力的大小. 53.如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R,粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处于相

24、距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道 ME、NF相接，EF之间接有电 阻R2,已知R1=12R R2=4R在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场 I和II,磁感应 强度大小均为B.现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab,从半圆环的最高点 A处由静止下 落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，且平行轨道中够长.已知导体棒 ab下落r/2时的速度大小为 vi ,下落到MN处的速度大小为 V2.(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小.(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场 I和II之间的距离h和R2 上的电功率P2.(3)若将磁场II的CD边

25、界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系P2 16/?2r2392r2viq -【答案】(1) 佃湿4H2r2a 402户内3 J?Tp- ma-mg a IT【解析】试题分析：(1)以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第 二定律，得P Ei JlSr %式中 =九 A =-=段五一M由各式可得至“一受广(2)当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即祥2g 二 BI

26、%= B - x式中.-12R+AR3加gR4炉厂导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,此时导体棒重力的功率为.4月r根据能量守恒定律，此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率，即等器，所以，鸟手二(3)设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为 八，/膜 r2 vr此时安培力大小为二-.由于导体棒ab做匀加速直线运动，有耳=匕*5根据牛顿第二定律，有 + rng-Fr=帆珥_ 厂4炉产/还十口一即：一 一一.3R,口 厂 45: r: +zr;)由以上各式解得一-.3e考点：电磁感应，牛顿第二定律，匀加速直线运动。【名师点睛】本题考查了关于电磁感应的复杂问题，对于这类问题

27、一定要做好电流、安培 力、运动情况、功能关系这四个方面的问题分析；也就是说认真分析物理过程，搞清各个 力之间的关系，根据牛顿定律列方程；分析各种能量之间的转化关系，根据能量守恒定律 列出方程；力的观点和能量的观点是解答此类问题的两大方向.百现频J).如图所示，两光滑平行金属导轨abcd、dcba , aa之间接一阻值为 R的定值电阻，dd之间处于断开状态，abb a部分为处于水平面内，且 ab bb b a a a L ,bcdb c d部分为处于倾角为的斜面内，bc cd dd d c c b b b L . abb a区域存在一竖直向下的磁场Bi,其大小随时间的变化规律为Bi kt (k为

28、大于零的常数)；cddc区域存在一垂直于斜面向上的大小恒为B2的磁场.一阻值为r、质量为m的导体棒MN垂直于导轨从bb处由静止释放.不计导轨的电阻，重力加速度为(1)导体棒MN到达cc前瞬间，电阻R上消耗的电功率；(2)导体棒MN从bb到达cc的过程中，通过电阻 R的电荷量；(3)若导体棒MN到达cc立即减速，到达 dd时合力恰好为零，求导体棒 MN从cc到dd运动的时间.【答案】(1),2,4, k L R2R rqkL22LR r gsinm R r v vb2lt 3(式kB2L mg R r sin3B2kLmg R r sinZT22B2L(1)因磁场Bi随时间的变化规律为B1kt,

29、所以B k , abba所组成回路产生的感应流过电阻R的电流：电阻R消耗的功率:kL2电动势E L2tPrER rI 2r联立以上各式求得:Prk2L4R2R r(2)电阻R的电荷量：q It , fkL2R r根据牛顿第二定律：mgsin ma12导体棒从MN从bb到达cc中，通过的位移：L at22联立解得:kL22LR r gsin(3)根据(2)问，求得导体棒到达cc时的速度：v 、2gLsin解得：v时合力为0,则：B2L2B2Lv kL2mgsin3B2 kL mg R r sin_ 2 2b2l导体棒MN从cc到达dd过程中，运用动量定理 ：B21 Lt mgtsinmv mv从

30、cc到达dd过程中，流过导体棒 MN的电荷量：q联立以上式子，求得 HYPERLINK l bookmark151 o Current Document m R r v vB：Lt 3-kB2L mg R r sin3一(式中 v ，2gLsin , v.2_ _ 2kL . B2 LI t 且 q 1 R r R r3B2kLmg R r sin HYPERLINK l bookmark145 o Current Document BTL2).桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体(如图)，此时线圈内的磁通量为0.04Wb。把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时，线圈

31、内磁通量为0.12Wbo分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。(1)把条形磁体从图中位置在 0.5s内放到线圈内的桌面上；(2)换用100匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上。【答案】(1) 0.16V； (2) 80V【解析】【分析】【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律，把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上线圈中的感应电动势0.12 0.04V0.50.16V(2)换用100匝的矩形线圈条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上的感应电动势E n t1000.12 0.04V0.180V.如图(a)所示，足够长的光

32、滑平行金属导轨JK PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=l.0M=0.60(b)所m,导轨平面与水平面间的夹角为。=30,磁感应强度为 B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为 R=3.0的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.20 kg,电阻r=0.50 R重物的质量kg,如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑距离与时间的关系图像如图0.2 04 0,6 t 1t=0时刻金属棒的加速度(2)求磁感应强度B的大小以及在在0.6 s内电阻R产生的热量。2 -【答案】(1)a=6.25m/s2 (2) 、5C50.6 s内通过

33、电阻R的电荷量;(3)Qr=1.8JE根据电量公式q=I?At,闭合电路欧姆定律I ，法拉第电磁感应定律:R r联立可得通过电阻 R的电量；由能量守恒定律求电阻R中产生的热量。【详解】(1)对金属棒和重物整体Mg- mgsin 0 =(M+m)a解得：a=6.25m/s2 ;(2)由题图(b)可以看出最终金属棒ab将匀速运动，匀速运动的速度v 7 3-5感应电动势 E=BLv 感应电流IB2 12V 金属棒所受安培力 F BIL B-vR r速运动时，金属棒受力平衡，则可得 2 2B L vmg sin MgR r联立解得：B . 5t在0.6 s内金属棒 ab上滑的距离 s=1.40m通过电阻R的电荷量示，不计导轨电阻，g=10 m/s 2。求：BLs 2 5.q C，R s 5-1Q (M22 m)v(3)由能量守恒定律得Mgx mgxsin解得Q=2.1 J又因为RQr Q R r联立解得：Qr=1.8J。【点睛】本题主要考查了电磁感应与力学、电路知识的综合，抓住位移图象的意义：斜率等于速 度，根据平衡条件和法拉第定律、欧姆定律等等规律结合进行求解。.如图1所示，固定于水平面的 U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为Bo的匀强磁场中，导线框两平行导轨间