人教版（2019）选择性必修第二册《第2章 电磁感应》单元测试卷（word版含答案）

高二物理选择性必修第二册单元测试卷
第2章电磁感应
一、选择题
关于电磁感应，下列说法正确的是
A. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零
B. 穿过线圈的磁通量不为零时，感应电动势也一定不为零
C. 穿过线圈的磁通量变化得越快，感应电动势越大
D. 穿过线圈的磁通量变化得越大，感应电动势越大
如图所示，由均匀导线制成的，半径为的圆环，以的速度匀速进入一磁感应强度大小为的匀强磁场。当圆环运动到图示位置时，、两点的电势差为
B.
C. D.
如图所示的电路中，为电感线圈电阻不计，、为两灯泡，以下结论正确的是
A. 合上原本断开的开关时，先亮，后亮
B. 合上原本断开的开关时，、同时亮，以后变暗直至熄灭，变亮
C. 断开原本闭合的开关时，变亮，熄灭
D. 断开原本闭合的开关时，、两灯都亮一下再逐渐熄灭
螺线管与电阻构成如图所示的闭合电路，并将螺线管竖立在水平桌面上，现用一根条形磁铁迅速向下插入螺线管的过程中
通过电阻的感应电流的方向由到，螺线管与磁铁相互排斥
B. 通过电阻的感应电流的方向由到，螺线管与磁铁相互吸引
C. 通过电阻的感应电流的方向由到，螺线管与磁铁相互排斥
D. 通过电阻的感应电流的方向由到，螺线管与磁铁相互吸引
如图甲所示，在匀强磁场中有一矩形闭合线圈，线圈平面在纸面内，磁场方向垂直纸面，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。已知线圈的边长，，匣数，总电阻则
A. 时线圈中感应电动势的大小为
B. 时线圈中感应电流的方向为
C. 在内通过线圈的电荷量为
D. 在内线圈产生的焦耳热为
如图为法拉第圆盘发电机的示意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片、分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中，圆盘顺时针旋转从上往下看，下列说法正确的是
A. 穿过圆盘的磁通量发生变化
B. 圆盘中心电势比边缘要低
C. 上的热功率与圆盘转动角速度成正比
D. 产生的电动势大小与圆盘半径的平方成正比
如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框。时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，边刚进入匀强磁场虚线为其左边界的时刻为，边刚进入磁场的时刻为，设线框中产生的感应电流的大小为，边两端电压大小为，水平拉力大小为，感应电流的热功率为，则关于、、、随运动时间变化关系图象正确的是
A. B.
C. D.
半径分别为和的同心半圆光滑导轨、固定在同一水平面内，一长为、电阻为、质量为且质量分布均匀的导体棒置于半圆轨道上面，的延长线通过导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。在、之间接有一阻值为的电阻。导体棒在水平外力作用下，以角速度绕顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，重力加速度为，则下列说正确的是
A. 导体棒两端的电压为
B. 电阻中的电流方向从到，大小为
C. 外力的功率大小为
D. 若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁场的磁感应强度增加，且变化得越来越慢
如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动。则所做的运动可能是
A. 向右匀加速运动
B. 向左匀加速运动
C. 向右匀减速运动
D. 向左匀减速运动
如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布。垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为、电阻为，在外力作用下以速度从左向右做匀速直线运动。小灯泡电阻为，滑动变阻器总阻值为图示状态滑动触头位于、的正中间位置，此时位于平行板电容器中的处的带电油滴恰好处于静止状态。电路中其余部分电阻均不计，各接触处都接触良好。且导轨足够长，则下列判断正确的是
若将滑动变阻器的滑片向端移动，则小灯泡将变暗
B. 若将滑动变阻器的滑片向端移动，则液滴将向上运动
C. 图示状态下，时间内流过小灯泡的电荷量为
D. 图示状态下，时间内滑动变阻器消耗的电能为
二、实验题
完成下列填空，如图、所示是探究电磁感应现象的实验装置。
Ⅰ如图，用绝缘线将导体悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。选填“偏转”或“不偏转”
磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线。电流表的指针______
导体不动，使磁体左右运动。电流表的指针______
Ⅱ如图，各线路连接完好，线圈在线圈中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流表的指针______选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”
三、计算题
在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积螺线管导线电阻，，，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化．求：
求螺线管中产生的感应电动势？
闭合，电路中的电流稳定后，求此时全电路电流的方向顺时针还是逆时针？
闭合，电路中的电流稳定后，电阻的电功率？
闭合，电路中的电流稳定后，求电容器的电量？
用单位长度电阻为的导线绕制一个匝、边长的正方形线圈，线圈两端与阻值的电阻连接构成的闭合回路，如图甲所示。线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度的大小随时间变化的关系如图乙所示。
求：在时间内，通过的电荷量是多少；
分钟内电流通过电阻所产生的热量。
如图所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻，一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为，整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为
在加速下滑过程中，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流及其加速度的大小；
求在下滑过程中，杆可以达到的速度最大值。
杆在下滑距离的时以经达到最大速度，求此过程中通过电阻的电量和热量。
如图所示，两根光滑固定导轨相距竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端、两点用两根等长的细导线悬挂金属棒棒的质量为，长为，处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里。相距的水平线和之间的区域内存在着垂直导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在时刻，质量为、阻值为的金属棒从虚线上方高处，由静止开始释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。结果棒在时刻从上边界进入磁场中做匀速运动，在时刻从下边界离开磁场，取求：
在时间内，电路中感应电动势的大小；
在时间内，棒受到细导线的总拉力为多大；
棒在时间内产生的焦耳热。
如图甲所示，、是间距为的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导轨电阻不计，长为的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒电阻；、右侧连接一电路，已知灯泡的规格是“，”，定值电阻，在时，将导体棒从某一高度由静止释放，导体棒的速度时间图象如图乙所示，其中段是直线，段是曲线。若导体棒沿导轨下滑时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡已正常发光，假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度，试求：
导轨平面与水平面的夹角；
匀强磁场的磁感应强度大小；
从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中，通过电阻的电荷量。第6页，共6页
第1页，共6页
人教版选择性必修第二册《第2章电磁感应单元测试卷
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
11.
不偏转 偏转 向右偏
12.
解：（1）根据法拉第电磁感应定律：
代入数据解得：E==1.2V．
（2、3）根据全电路欧姆定律
根据P=I2R1求得 P=5.76×10-2W
根据楞次定律知，电流方向为逆时针．
（4）S断开后，电容器两端的电压U=IR2=0.6V
经R2的电量 Q=CU=1.8×10-5C
答：（1）螺线管中产生的感应电动势为1.2V．
（2、3）全电路电流的方向为逆时针，电阻R1的电功率为=5.76×10-2W．
（4）电容器的电量为1.8×10-5C．
13.
解：（1）在0～1.0×10-2s时间内的感应电动势E=n=20V
线圈的电阻为：
通过电阻R的电流I1==1.0A
所以在0-t1时间内通过R的电荷量q=I1t1=1.0×10-2C
（2）在一个周期内，电流通过电阻R产生热量
Q1==0.16J
在1 min内电阻R产生的热量为Q==320J
答：（1）在0～1.0×10-2s时间内，通过电阻R的电荷量为1.0×10-2C；
（2）1分钟内电流通过电阻R所产生的热量为320J。
14.
解：（1）杆受力图如图所示：
重力mg，竖直向下，支撑力N，垂直斜面向上，安培力F，沿斜面向上。
故ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如上所示。
当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，
此时电路中电流：I==，
ab杆受到安培力：F=BIL=，
由牛顿运动定律得：mgsinθ-F=ma，
解得加速度为：a=gsinθ-；
（2）当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，
由平衡条件得：mgsinθ=，
解得最大速度：vm=；
（3）杆在下滑距离d时，根据电荷量的计算公式，可得：
q=t===；
由能量守恒定律得：mgdsinθ=Q+mvm2，
解得：Q=mgdsinθ-；
电阻R产生的热量QR=（mgdsinθ-）=-。
答：（1）在加速下滑的过程中，当ab杆的速度大小为v时，此时ab杆中的电流为，加速度的大小为gsinθ-；
（2）在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值vm为；
（3）杆在下滑距离d的时以经达到最大速度，此过程中通过电阻的电量为；电阻R产生的热量-。
15.
解：（1）ab棒做自由落体运动，
棒的位移：h=gt12，解得：t1==0.2s，
磁感应强度的变化率：==2.5T/s，
0-t1时间内的感应电动势：E1==S=Labh=0.2V；
（2）ab棒匀速进入磁场区域，由平衡条件得：
BI2Lab=mabg，代入数据解得：I2=1A，
在时间t1-t2内，对cd棒，由平衡条件得：
FT=mcdg+B0I2Lcd，代入数据解得：FT=0.2N；
（3）ab棒刚进入磁场时的速度：v=gt1=2m/s，
ab棒刚进入磁场时的感应电动势：E2=BLabv=0.4V，
由图示电路图可知，Rcd=-Rab=0.1Ω，
在0-t1内感应电流：I1==0.5A，
棒cd在0-t2内产生的焦耳热：Qcd=Q1+Q2=I12Rcdt1+I22Rcd =0.015J；
答：（1）在0～t1时间内，电路中感应电动势的大小为0.2V；
（2）在t1～t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大为0.2N；
（3）棒cd在0～t2时间内产生的焦耳热为0.015J。
16.
解：（1）由图知，0-1s内ab棒做匀加速直线运动，加速度为：
a==m/s2=5m/s2
根据牛顿第二定律有：mgsin=ma
解得 sinα=0.5，
代入数据得：α=30°；
（2）导体棒达到最大速度时，灯泡L已正常发光，通过灯泡L的电流为：
I==A=1A
导体棒产生的感应电动势为：
E=U+I（R+）=10V
由图读出导体棒的最大速度为：vm=10m/s
根据E=B0lvm
解得：B0=1T；
（3）0-1s内ab棒的位移为：x1=t=2.5m
从导体棒静止释放至速度达到最大的过程中，导体棒ab通过的位移为：x2=s-x1=12.5m-2.5m=10m
灯泡L的电阻为：RL==3Ω
电路的总电阻为：R总=RL+R+=10Ω
通过灯泡L的电荷量为：q=t==1C
根据并联电路的特点知，通过电阻R1和R2的电流之比为：===
由q=It，t相同，则得通过电阻R1和R2的电荷量之比为==
所以通过电阻R1的电荷量为：q1=q=0.6C。
答：（1）导轨平面与水平面的夹角为30°；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小为1T；
（3）从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中，通过电阻的电荷量为0.6C。
【解析】
1. 解：根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小除与线圈匝数有关外，还与磁通量变化快慢有关，与磁通量的大小及变化量大小均无关，
A、穿过线圈的磁通量为零时，磁通量变化率却不一定为零，则感应电动势也不一定为零，故A错误；
B、穿过线圈的磁通量不为零时，但磁通量的变化率可能为零，则感应电动势可能为零，比如：线圈通过中性面位置，故B错误；
C、穿过线圈的磁通量变化得越快，感应电动势越大，故C正确，D错误；
故选：。
由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小除与线圈匝数有关外，还与磁通量变化快慢有关．
考查法拉第电磁感应定律，同时让学生清楚知道感应电动势与磁通量的变化率有关，与磁通量大小及磁通量变化大小均无关．
2. 解：当圆环运动到图示位置，圆环切割磁感线的有效长度为；
线框刚进入磁场时边产生的感应电动势为：；
线框进入磁场的过程中、两点的电势差由欧姆定律得：；
故选：。
根据感应电动势公式求出感应电动势的大小，边切割磁感线，相当于电源，间的电压是路端电压，根据欧姆定律求解。
本题是电磁感应与电路、力学等知识的综合应用，注意、两点的电势差不是感应电动势，而是路端电压。
3. 【分析】
本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化。
【解答】
合上时，灯泡、同时变亮；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡被短路，故电键闭合后，灯泡、同时亮，但逐渐熄灭，更亮，故A错误，B正确；
断开时，灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡构成闭合电路，灯先闪亮后逐渐变暗；故C错误，D错误；
故选B。
4. 解：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为。
根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。
综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为，磁铁与线圈相互排斥，故A正确，BCD错误。
故选：。
当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则判断感应电流的方向；根据楞次定律“来拒去留”可判断磁铁与线圈的相互作用。
本题考查楞次定律的应用，楞次定律应用的题目我们一定会做，大胆的去找原磁场方向，磁通量的变化情况，应用楞次定律判断即可。
5. 解：、时感应电动势，磁通量的变化量，解得，代入数据解得，感应电流方向为，故A、B错误；
C、在内线圈中的感应电动势，感应电流，电荷量，解得，代入数据解得，故C错误；
D、内线圈中的感应电动势，内线圈中的感应电流，内线圈产生的焦耳热，内线圈产生的焦耳热，则内线圈产生的焦耳热，故D正确。
故选：。
由题可确定磁感应强度的变化率，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式结合求解电量；分析两个时间段：和，由焦耳定律分别求出热量，即可得到总热量；
本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用，这些都是电磁感应现象遵守的基本规律，要熟练掌握，并能正确应用。
6. 【分析】
根据磁通量的计算公式判断磁通量是否发生变化；
应用右手定则判断出感应电动势的方向，然后判断电势高低；
求出感应电动势的表达式，然后判断的功率与圆盘角速度的关系。
本题是转动切割磁感线类型，运用等效法处理。根据右手定则判断感应电流的方向，注意圆盘转动切割可视为沿径向方向的导体棒在切割，注意其电动势表达式的应用。
【解答】
解：设圆盘的半径为；
A、穿过圆盘的磁通量：，、、都是常数，穿过圆盘的磁通量保持不变，故A错误；
B、若从上向下看，圆盘顺时针转动，根据右手定则可知圆盘中心电势比边缘要高，故B错误；
C、圆盘转动过程半径切割磁感线产生感应电动势，感应电动势：，设圆盘电阻为，感应电流：，的热功率：，故C错误；
D、圆盘转动过程产生的感应电动势：，故D正确；
故选：。
7. 解：、金属杆做匀加速直线运动，速度为：，
感应电动势：，感应电流为：，
其中、、均不变，当时间内，感应电流为零，时间内，电流与成正比，时间后无感应电流，故A错误。
B、感应电流：，当时间内，感应电流为零，的电压为零，时间内，，电压随时间均匀增加，
时间后无感应电流，但有感应电动势，为：，电压随时间均匀增加，故B正确。
B、金属杆所受的安培力为：，由牛顿第二定律得：，解得：，当时间内，感应电流为零，，为定值，时间内，与成正比，与是线性关系，但不过原点，时间后无感应电流，，为定值，故C错误；
D、感应电流的热功率：，当时间内，感应电流为零，，时间内，电流与成正比，时间后无感应电流，，故D正确；
故选：。
金属杆在外力的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动，由运动学公式得到金属杆的速度与时间的关系式，根据感应电动势公式和欧姆定律得出感应电流与时间的关系式。根据安培力公式求出安培力，由牛顿第二定律求得与的关系式。即可选择图象。
本题是电磁感应与电路相结合的综合题，根据物理规律得到物理量的表达式，再选择图象是研究图象问题常用的思路，采用数学上数形结合的思维方法。
8. 解：、导体棒在匀强磁场中切割磁感线产生感应电动势，
感应电流：，两端电压：，由右手定则可知，电流：由流向，故A错误，B正确；
C、电功率公式：，
由能量守恒定律得：，
解得：，故C正确；
D、由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向；若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，由楞次定律可知，可使竖直向下的磁场的磁感应强度减小，故D错误；
故选：。
由公式求出棒产生的感应电动势，再根据电压分配规律求两端的电压。由欧姆定律求出电流，由右手定则判断出感应电流方向；外力的功率大小等于回路的电功率，由公式求出外力的功率。若导体棒不动，要产生同方向的电流，由楞次定律判断磁感应强度的变化情况。
本题的关键要掌握转动切割感应电动势公式，要知道是转动半径的长度，本题中棒产生的感应电动势不能根据这个公式这样做：。
9. 【分析】
本题关键是分析好引起感应电流的磁通量的变化，进而才能分析产生电流的磁通量是由什么样的运动产生的。
【解答】
在磁场力作用下向右运动，说明受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由指向，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；
再由右手螺旋定则与楞次定律可知，可能是向左加速运动或向右减速运动，故BC正确，AD错误。
故选BC。
10. 解：、将滑动变阻器的滑片向端移动，其电阻变小，总电阻变大，干路电流变大，运动导体棒相当于电源，其内压变大，外压变小，则灯泡的电压变小，亮度变暗，故A正确
B、将滑动变阻器的滑片向端移动，其电阻变大，总电阻变小，干路电流变小，运动导体棒相当于电源，其内压变小，外压变大，电容器电压变大，内部场强变大
液滴受向上的电场力变大，向上运动，故B正确
C、时间内流过小灯泡的电荷量为，，得，故C错误
D、时间内滑动变阻器消耗的电能为，，得，故D正确
故选：。
导体棒向右做匀速直线运动，切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源。根据、欧姆定律和电流的定义式分析，时间内通过小灯泡的电荷量。及变阻器消耗的能量；若将滑动变阻器的滑片移动，分析回路的总电阻变小，分析路端电压的变化，从而判断小灯泡亮度的变化，及电容器的电压的变化。
本题是电磁感应与电路、电容知识的综合，关键要明确电路的结构，知道导体棒是电源，其余部分是外电路，根据法拉第定律、欧姆定律等规律结合研究。
11. 解：Ⅰ磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线。
回路中的磁通量没有发生变化，回路中没有感应电流的产生，故电流表的指针不偏转；
导体不动，使磁体左右运动。此时导体切割磁感线，回路中由感应电流产生，故电流表的指针会偏转；
Ⅱ线圈在线圈中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，说明通过线圈的磁通量增大，电流表的指针向左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电路中的电流减小，的磁场减弱，通过线圈的磁通量减小，
故电流表的指针会向右偏。
故答案为：不偏转； 偏转；向右偏。
Ⅰ判断电路中的磁通量是否发生变化，进而判断是否有感应电流的产生；
Ⅱ先由题意判断磁通量的变化和电流表指针偏转的方向的关系，再判断滑动变阻器变化引起的磁通量变化，进而判断电流表指针的偏转方向。
本题考查电磁感应现象，要注意感应电流产生的条件，一要是回路，而是回路中的磁通量变化不为零。
12. 根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势．
根据闭合回路欧姆定律求出电流的大小，通过楞次定律判断电流的方向．
根据求出电阻的电功率．
电容器与并联，两端电压等于两端的电压，根据求出电容器的电量．
本题是电磁感应与电路的综合，知道产生感应电动势的那部分相当于电源，运用闭合电路欧姆定律进行求解．
13. 根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，并依据电量表达式，即可求解；
根据焦耳定律，可求出一个周期内的产生热量，从而可求出秒内电阻所产生的热量。
考查法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律，焦耳定律等规律的应用，解题的关键是公式得灵活运用。
14. 杆受到沿导轨向上的安培力和重力以及支持力作用，根据各力的大小方向关系可正确画出受力图，根据右手定则可以判断出杆中的电流方向，正确受力分析，根据牛顿第二定律可求出杆的加速度大小。
当合外力为零时，即重力沿导轨向下的分力等于安培力时，杆的速度达到最大。
根据电荷量的计算公式求解电荷量，由能量守恒定律可以求出电阻产生的热量。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
15. 由自由落体运动运动规律求出棒的速度，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势。
对棒由平衡条件可以求出电流，对棒由平衡条件求出拉力。
由求出感应电动势，由欧姆定律求出电流，由焦耳定律求出焦耳热。
本题是一道力学、电磁感应与电路相结合的综合题，难度较大，分析清楚棒的运动过程、由图示图象求出磁感应强度的变化率是正确解题的关键，应用匀变速运动规律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式与平衡条件、焦耳定律可以解题。
16. 在内棒未进入磁场，做初速度为零的匀加速直线运动，由图象的斜率等于加速度，求出加速度。再根据牛顿第二定律可求得斜面倾角；
导体棒达到最大速度时做匀速直线运动，此时灯泡已正常发光，其电压和功率达到额定值，由求出灯泡的电流，由闭合电路欧姆定律求得导体棒产生的感应电动势，再由求出磁感应强度大小。
根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式结合能求出通过灯泡的电荷量，从而根据并联电路的特点求出通过电阻的电荷量。
本题是电磁感应与力学知识的综合，一方面要理解速度图象斜率的物理意义，知道斜率等于加速度，运用牛顿第二定律求解斜面倾角的正弦值；另一方面抓住安培力既与电磁感应有联系，又与力学知识有联系，熟练推导出安培力与速度的关系，由平衡条件和动力学方程进行解答。第18页，共1页
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