第二章电磁感应单元综合练 （word版含答案）

人教版（2019）选择性必修二 第二章 电磁感应 单元综合练
一、单选题
1．如图所示的电路中，A、B是两个相同的小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不计，调节R，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则（　　）
A．合上开关时，A、B两灯同时正常发光，断开开关时，A、B两灯同时熄灭
B．合上开关时，B灯比A灯先达到正常发光状态
C．断开开关时，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同
D．断开开关时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭
2．如图所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨，左侧接定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属杆MN以某一初速度沿导轨向右滑行，且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则金属杆在运动过程中，速度大小v、流过的电量q与时间t或位移x的关系图像错误的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，边长为、电阻值为的正方形线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中，将线圈以速度匀速拉出磁场的过程中，下列结论不正确的是（　　）
A．线圈中感应电流的大小为
B．线圈中产生的热量为
C．外力对线圈做的功为
D．移动线圈的外力的功率为
4．如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡A1和A2规格相同，L1和L2为线圈。实验时，闭合开关S1，灯A1逐渐变亮，最终A1与A2的亮度相同；断开开关S2瞬间，灯A3突然闪亮、随后逐渐变暗。下列说法错误的是（　　）
A．图1中，变阻器R与L1的阻值相同
B．图1中，断开S1瞬间，灯A2将突然闪亮，随后A1和A2逐渐变暗
C．图2中，灯A3的阻值大于L2的阻值
D．图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流小于L2中电流
5．两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L，通过长为L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度v0水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．B与v0无关，与成反比
B．通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变
C．通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率小于重力做功的功率
D．调节H、v0和B，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变
6．如图所示，两个线圈套在同一铁芯上，左侧线圈与导轨相连接，导体棒可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（　　）
A．棒匀速向右滑，点电势高
B．棒匀加速右滑，点电势高
C．棒匀减速右滑，点电势高
D．棒匀加速向左滑，点电势高
7．如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，则磁铁（　　）
A．在A、E两点所处的高度相等
B．从A到D的过程中，圆环对桌面压力小于圆环重力
C．从C到D的过程，从上往下看圆环中产生逆时针方向的电流
D．从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同
8．空间中存在竖直向下的匀强磁场，有两根相互平行的金属导轨（足够长）水平放置，如图所示（俯视图）。导轨上静止放置着两金属棒AB、CD，某时刻在AB棒上施加一恒力F，使AB棒向左运动，导轨对金属棒的摩擦力不计，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　）
A．回路中有顺时针方向的电流
B．磁场对金属棒AB的作用力向左
C．金属棒CD一直做加速直线运动
D．金属棒AB先做加速度减小的加速运动，之后做匀速直线运动
9．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮
B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮
C．开关S断开时， c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭
D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭
10．如图所示，将电阻R=4Ω的导体棒弯成半径r=0.2m的闭合圆环，圆心为O，COD是一条直径，在O、D间接有负载电阻。整个圆环所处空间均有垂直于圆环平面的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。电阻的导体棒OA的O端与圆环圆心O连接并绕O点以角速度ω=200rad/s匀速转动，A端与圆环良好接触，则（　　）
A．当OA到达OC处时，圆环消耗的电功率为0.32W
B．当OA到达OC处时，圆环消耗的电功率为W
C．全电路最大电流为1A
D．全电路最大电流为0.8A
11．闭合线框，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，对感应电流的方向，受力，加速度描述正确的是（　　）
A．经过Ⅰ时，，受到的安培力向上，加速度一定小于
B．经过Ⅱ时，，不受安培力，加速度等于
C．经过Ⅱ时，无感应电流，加速度等于
D．经过Ⅲ时，，受到的安培力向下，加速度一定大于
12．如图记录的是“探究影响感应电流方向的因素”的实验现象，则下列判断正确的是（　　）
A．由甲、乙可知，当磁铁靠近线圈时，磁铁和线圈相斥
B．由甲、乙可知，感应电流的方向由穿过线圈的磁场方向决定
C．由丙、丁可知，当磁铁远离线圈时，磁铁和线圈相斥
D．由丙、丁可知，穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反
13．如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止。有一变化的磁场竖直向下穿过管所在的平面，磁感应强度B随时间成正比例增大，设小球的带电量不变，则（　　）
A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
D．小球不受力，不运动
14．如图所示，理想边界匀强磁场宽度为L，一边长为L的正方向线框自磁场边界上方L处自由下落，下列对于线框自开始下落到离开磁场区域的运动情况描述，不可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
15．如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的．下列关于电磁炉的说法，正确的是（　　）
A．电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．改变电子线路的频率不能改变电磁炉的功率
二、填空题
16．如图所示，空间中有无限大的磁感应强度为B的匀强磁场，在垂直于磁场方向的平面内放置一个半径为 R，总电阻为的金属圆环。若使其以平行于圆环平面向右的速度v做匀速直线运动， 则圆环中感应电流大小为___________； 若使圆环以其直径为轴旋转 180°，则其磁通量的变化量的大小为___________。
17．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，在此过程中，该磁场___________（选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”），回路中感应电流的方向___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。
18．如图所示，光滑平行金属导轨和都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向左运动时，流过导体棒的电流方向为_________，MN向右运动时，流过导体棒的电流方向为_________。（均选填“M→N”或“N→M”）
19．在下图所示的电路中，若线圈L的电阻与灯泡A的电阻相等，则开关S断开前后，通过线圈L的电流随时间变化的图像是图中的________，通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的________。若远小于，则开关S断开前后，通过线圈L的电流随时间变化的图像是图中的________，通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的_________。
A． B． C． D．
三、解答题
20．如图所示，若轨道左端接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在恒定水平外力F作用下，从静止开始运动，导轨与棒间的动摩擦因数为μ，写出导体棒的速度大小随时间变化的关系式。
21．如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一个单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量为m=0.5kg，边长L=1m，金属框的总电阻为R=2Ω，金属框的下半部分处在方向垂直框面向里的有界磁场中（磁场均匀分布），上半部分在磁场外，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）0～5s内，金属框产生感应电流大小；
（2）t=2s时绳子所受拉力大小。
22．如图所示，间距为L两根平行长直金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值为R的电阻，一根长为L、质量为m、电阻为3R的直导体棒ab垂直放在两导轨上。整个装置处于方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。ab由静止释放后沿导轨运动，加速下滑位移大小为s时到达cd位置后开始做匀速运动。ab在运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g。求：
（1）ab棒的最大速度vm；
（2）ab在匀速运动过程中的热功率P；
（3）从ab棒由静止释放到开始匀速运动的整个过程中电阻R产生的热量Q。
23．如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc相连，MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒，已知MN与bc的总电阻为R，ab、cd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已知重力加速度为g。
（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数；
（2）已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为Q，求导体棒的电阻值；
（3）在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小仍保持不变，图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若都不正确，请你在图中定性画出你认为正确的图线，并说明理由。（要求：说理过程写出必要的数学表达式）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
AB．合上开关时，B灯立即正常发光，A灯所在支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流的增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，故A错误， B正确；
CD．断开开关时，L中产生与原电流方向相同的自感电流，流过A灯的电流方向与原电流方向相同，流过B灯的电流方向与原电流方向相反，因为断开开关后，由L作为电源提供的电流是从原来稳定时通过L的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，故CD错误。
故选B。
2．B
【详解】
设导轨宽度为L、金属杆的质量为m、电阻为r
A．对金属杆根据牛顿第二定律可得
其中
则有
所以加速度随着速度的减小而减小，根据
可知v-t图象的斜率减小，A正确；
B．取初速度方向为正方向，根据动量定理可得
解得
由于加速度逐渐减小，则q-t图象的斜率减小，B错误；
C．取初速度方向为正方向，在很短的一段时间 内，根据动量定理可得
即
解得
所以v-x图象为一条倾斜的直线，C正确；
D．根据电荷量的计算公式可得
所以q-x图象是一条倾斜的直线，D正确。
故选B。
3．D
【详解】
A．导线ab切割磁感线得出感应电动势为
得出感应电流为
故A正确，不符合题意；
B．线框中产生的热量为
故B正确，不符合题意；
C．依题意，可知外力对线圈所做的功等于线圈克服安培力做的功，即等于线圈中产生的焦耳热，故有
故C正确，不符合题意；
D．线圈匀速运动，可得移动线圈的外力的功率等于克服安培力做功的功率，即
故D错误，符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
A．图1中，最终A1与A2的亮度相同，两个支路电流相同，又由于两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L1的电阻值相同，故A正确；
B．图1中，断开S1瞬间，电感线圈由于自感现象，L1对电流有阻碍作用，此时自感线圈相当于一个新电源，两灯泡会逐渐熄灭，而稳定时两并联支路的电流相等，则灯A2将不会闪亮，故B错误；
CD．图2中，断开S2的瞬间，A3灯突然闪亮，是因为电路稳定时，L2的电流大于A3的电流，可知L2的电阻小于A3的电阻，故CD正确。
此题选择错误选项，故选B。
5．D
【详解】
A．将组合体以初速度v0水平无旋转抛出后，组合体做平抛运动，后进入磁场做匀速运动，由于水平方向切割磁感线产生的感应电动势相互抵消，则有
解得
则B与v0无关，与成反比，A错误；
B．当金属框刚进入磁场时金属框的磁通量增加，此时感应电流的方向为逆时针方向，当金属框刚出磁场时金属框的磁通量减少，此时感应电流的方向为顺时针方向，B错误；
C．组合体通过磁场的过程中
则组合体克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C错误；
D．无论调节哪个物理量，只要组合体仍能匀速通过磁场，都有
则安培力做的功都为
W=F安4L
则组合体通过磁场的过程中产生的热量不变，D正确。
故选D。
则组合体克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C错误；
无论调节哪个物理量，只要组合体仍能匀速通过磁场，都有mg＝F安，
则安培力做的功都为W＝F安4L，
则组合体通过磁场的过程中产生的热量不变，D正确。
故选D.
6．B
【详解】
A．ab棒匀速向右滑时，产生的感应电流是恒定的，穿过右侧线圈的磁通量无变化，cd中没有电流流过，故A错误；
B．ab棒匀加速右滑时，左线圈中向下的磁场增加，右线圈向上的磁场增加，感应电流产生向下的磁场，电流从d通过电灯到c，d点电势高，故B正确；
C．ab棒匀减速右滑，左线圈中向下的磁场减弱，右线圈向上的磁场减弱，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，c点电势高，故C错误；
D．ab棒匀加速左滑，左线圈中向上的磁场增加，右线圈向下的磁场增加，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，c点电势高，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．磁铁在摆动的过程中，使圆环的磁通量发生变化，圆环内产生感应电流，感应电流在圆环内产生热量，损失磁铁的机械能，磁铁的振幅将减小，所以E点一定比A点低，A错误；
B．根据来拒去留，从A到D的过程中，磁铁和圆环相互排斥，圆环对桌面压力大于圆环重力，B错误；
C．从C到D的过程，根据楞次定律，从上往下看圆环中产生顺时针方向的电流，C错误；
D．磁铁从A到D的过程中，磁铁和圆环相互排斥，圆环受到的静摩擦力水平向右；磁铁从D到E的过程中，磁铁和圆环相互吸引，圆环受到的静摩擦力水平向右，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．由右手定则可知，回路中有逆时针方向的电流，故A错误；
B．根据左手定则可知，磁场对金属棒AB的作用力向右，故B错误；
CD．金属棒CD受到水平向左的安培力，做加速运动，切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，两金属棒产生的感应电流方向相反，设回路总电阻为R，可得
由于刚开始金属棒速度v1较大，故回路总电流沿逆时针方向，对AB由牛顿第二定律可得
随着两金属棒的加速，速度差逐渐增大到某一值后保持不变，故金属棒先做加速度减小的加速运动，之后做匀加速直线运动；
对金属棒CD由牛顿第二定律可得
可知金属棒CD的加速度先增大后再保持不变，故金属棒CD一直做加速直线运动。故C正确，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，因为线圈产生自感，会阻碍该支路电流的增大，所以a灯逐渐亮，A错误；
B．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，则a与b并联，三个灯泡都有电流流过，a、b、c灯都亮，B错误；
CD．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，b灯和电阻串联，则流过a灯的电流 大于b灯的电流 ，开关S断开时，c灯立即熄灭，线圈及b、a灯构成回路，线圈产生自感电流阻碍电流减小，流过b、a灯，则a灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭，C错误D正确。
故选D。
10．C
【详解】
AB．感应电动势为
当OA到达OC处时，圆环被分成两段并联在电路中，并联电阻阻值
电路电流
圆环消耗的电功率为
P=I2R并=0.82×1W=0.64W
故A正确，B错误；
CD．当OA到达OD处时电路的电阻最小，电流最大
故C正确，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．线框经过Ⅰ时，线圈磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为逆时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，A错误；
BC．线框经过Ⅱ时，线圈磁通量保持不变，线圈中无感应电流，不受安培力，加速度等于，B错误，C正确；
D．线框经过Ⅲ时，线圈磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为顺时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，D错误；
故选C。
12．A
【详解】
A．甲图中，当磁铁靠近线圈时，线圈中产生如图所示从下到上的感应电流，根据安培定则可知线圈的上端相当于N极，则与上面磁铁的N极相互排斥；同理，乙图中线圈与磁铁之间也是相互排斥的，选项A正确；
B．由甲、乙可知，感应电流的方向由穿过线圈的磁场方向以及磁通量的变化情况共同决定，选项B错误；
C．由丙可知，当磁铁远离线圈时，线圈中产生的感应电流的磁场上端是S极，与磁铁的N极相互吸引；同理可知丁图中，线圈中产生的感应电流的磁场上端是N极，与磁铁的S极相互吸引；选项C错误；
D．由丙、丁可知，穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，选项D错误。
故选A。
13．C
【详解】
因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场，在其周围会产生稳定的涡旋电场，对带电小球做功，由楞次定律判断电场方向为逆时针方向。在电场力作用下，带正电小球沿逆时针方向运动，C正确；ABD错误。
故选C。
14．B
【详解】
A．根据公式，可得当线圈自由下落L时的速度为
若此速度满足
即
解得
则线圈将匀速进入磁场，然后匀速离开磁场，则此时v-t图线为A；A正确；
C．若线圈进入磁场的速度满足
则线圈进入磁场时，安培力大于重力，则线圈将做加速度减小的减速运动，然后离开磁场，此时的v-t图线为C，C正确；
BD．若线圈进入磁场的速度满足
则线圈进入磁场时，安培力小于重力，则线圈将做加速度减小的加速运动，完全进入磁场后可能速度达到
然后离开磁场时做匀速运动，此时的v-t图线为D，B错误，D正确。
本题选不可能正确的，故选B。
15．A
【详解】
AB．电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，发热部分为铁锅底部，故A正确，B错误；
C．电磁炉产生变化的电磁场，导致加热锅底出现涡流，从而产生热量，所以电磁炉不能用陶瓷器皿作为锅具对食品加热，故C错误；
D．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率，故D错误。
故选A。
16． 0
【详解】
[1] 金属圆环以平行于圆环平面向右的速度v做匀速直线运动，圆环内磁通量没有变化，感应电动势为0，则圆环中感应电流大小为0；
[2]设旋转后磁通量为正，则旋转前磁通量为负，则其磁通量的变化量为
17． 逐渐减弱 逆时针
【详解】
[1]匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，说明受到安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，由楞次定律可知，导线内的磁通量一定在减小，因为扩大面积可以阻碍磁通量的减小，所以该磁场在“逐渐减弱”。
[2]由楞次定律可知，原磁场方向向外，且逐渐减弱，回路中感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向是“逆时针”。
18． M→N N→M
【详解】
[1]根据右手定则，MN向左运动时，MN中的电流方向为M→N。
[2]根据右手定则，MN向右运动时，MN中的电流方向为N→M。
19． A C B D
【详解】
[1] [2] 线圈L的电阻与灯泡A的电阻相等，则开关闭合时，通过两者的电流相等，开关S断开前后，由于线圈的自感，通过灯泡的电流大小相同方向相反，之后电流逐渐减小到0，故通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的C。
通过线圈L的电流方向不会变化，断开开关后，电流由最初值逐渐减小到0，即为图A。
[3] [4] 若远小于，则开关闭合时，通过线圈的电流远大于通过灯泡的电流，开关S断开后瞬间，由于线圈的自感，通过灯泡的电流跟原方向相反，大小与线圈原电流大小相同，即通过灯泡A的电流随时间变化的图像是图中的D。
通过线圈L的电流方向不会变化，断开开关后，电流由最初值逐渐减小到0，即为图B。
20．
【详解】
导体棒由静止开始做加速运动，电容器所带电荷量不断增加，电路中将形成充电电流，设某时刻棒的速度为v，则感应电动势为
E＝BLv
电容器所带电荷量为
Q＝CE＝CBLv
再经过很短一段时间Δt，电容器两端电压的增量和电荷量的增量分别为
ΔU＝ΔE＝BLΔv
ΔQ＝CΔU＝CBLΔv
流过导体棒的电流为
I＝＝＝CBLa
导体棒受到的安培力
f1＝BIL＝CB2L2a
导体棒所受到的摩擦力
f2＝μmg
由牛顿第二定律得
F－f1－f2＝ma
联立以上各式解得
a＝
显然导体棒做匀加速直线运动，所以导体棒的速度大小随时间变化的关系式为
v＝t
21．（1）0.5A；（2）3N
【详解】
（1）0～5s内，金属框产生的感应电动势为
其中
金属框产生感应电流大小为
（2）t=2s时金属框受到向上的安培力大小为
此时绳子所受拉力大小为
T=mg-F
解得
T=3N
22．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）ab在匀速运动过程中受力平衡，有
mgsinθ=BIL
ab切割磁感线产生的感应电动势
E=BLvm
根据闭合电路欧姆定律，有
E=I（R+3R）
得ab的最大速度为
（2）ab在匀速运动过程中的热功率
P=I2·3R
或
得ab在匀速运动过程中的热功率为
（3）根据能量守恒定律，有
根据焦耳定律，有
得电阻R产生的热量
23．（1）；（2）；（3）见解析
【详解】
（1）根据导体棒MN匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f三力平衡，由图象可知拉力大小为F0，安培力大小为根据牛顿第二定律有
解得
（2）根据功能关系可知导体棒MN克服安培力做功将机械能转化为电能，在电路中电能转化为电热。电路中的总电热为
设导体棒的电阻值为r，根据电阻串联关系可知
解得
（3）两位同学画的图线都不正确。设导体棒运动的速度大小为v，产生的感应电动势为E，感应电流为I
解得
根据牛顿第二定律有
分析可知随着导体棒加速，安培力F安逐渐增大，加速度逐渐减小。当时导体棒将做匀速运动。其变化过程如图所示
答案第1页，共2页
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