2.2 法拉第电磁感应定律（word版含答案）

人教版（2019）选择性必修二 2.2 法拉第电磁感应定律
一、单选题
1．如图所示，一直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B，直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，近轴端为a，远轴端为b，转动的频率为f，顺着地磁场的方向看，螺旋桨按顺时针方向转动．如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则（　　）
A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势
B．ε＝﹣2πfl2B，且a点电势低于b点电势
C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势
D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势
2．如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心，为半径的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（　　）
A．回路中产生的感应电流恒定
B．杆OP受到的安培力不变
C．杆MN做匀加速直线运动
D．杆MN中的电流逐渐减小
3．用如图所示的电路来研究反电动势，水平金属导轨通过开关和电池相连，匀强磁场的磁感应强度B竖直向下，当开关闭合后，光滑导体棒由静止开始运动，与导轨始终接触良好，导体棒最终以垂直导棒的速度v匀速运动，电池的电动势为E，回路的总电阻始终为R，导轨的间距为L，导棒与金属导轨的夹角始终为53°，，下列说法正确的是（　　）
A．导体棒两端的感应电动势的方向为a→b
B．电源的电动势与导棒速度的关系为
C．当导体棒的速度为u时，反电动势为，回路中的电流为
D．当反电动势为，回路的电流为I时，能量转化关系为
4．如图所示，两条足够长、电阻不计的平行导轨放在同一水平面内，相距l。磁感应强度大小为B的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面向下。两根质量均为m、电阻均为r的导体杆a、b与两导轨垂直放置且接触良好，开始时两杆均静止。已知b杆光滑，a杆与导轨间最大静摩擦力大小为F0.现对b杆施加一与杆垂直且大小随时间按图乙所示规律变化的水平外力F，已知在t1时刻，a杆开始运动，此时拉力大小为F1，下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）
A．当a杆开始运动时，b杆的速度大小为
B．在0~t1这段时间内，b杆所受安培力的冲量大小为
C．在t1~t2这段时间内，a、b杆的总动量增加了
D．a、b两杆最终速度将恒定，且两杆速度大小之差等于t1时刻b杆速度大小
5．转笔（PenSpinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（　　）
A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大
B．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的
C．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走
D．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差
6．如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻，一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（　　）
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．a、b两点间的电压为BLv
C．a端电势比b端高
D．外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
7．如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形单匝线圈abcd边长为L（LA．线圈刚进入磁场时，cd边的电压为
B．感应电流所做的功为mgd
C．线圈的最小速度一定为
D．线圈的最小速度一定为
8．如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，除R外其他电阻均不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场。当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能
B．只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能
C．无论cd棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能
D．R两端电压始终等于cd棒中的感应电动势
9．在如图甲所示的电路中，两个电阻的阻值均为2R，电容器的电容为C，单匝圆形金属线圈的半径为r1，线圈的电阻为R，其内部半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为（t0，0）和（0，B0），其余导线的电阻不计，在0~t0时间内，下列说法正确的是（　　）
A．电容器上极板带正电
B．通过线圈的电流为
C．电容器两端电压为
D．电容器所带的电荷量为
10．如图所示，相同规格和长度的电阻丝分别制成单匝正方形和圆形线框a、b，将两线框水平放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间均匀增加，则某时刻（ ）
A．通过a、b线框的磁通量之比为4：π B．a、b线框的感应电动势之比为π:4
C．a、b线框中的感应电流之比为4：π D．a、b线框中的电功率之比为π：4
11．闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一闭合电路的（　　）
A．磁感应强度的大小有关 B．磁通量的大小有关
C．磁通量的变化大小有关 D．磁通量的变化快慢有关
12．如图甲所示，一个圆形线圈用绝缘杆固定在天花板上，线圈的匝数为n，半径为r，总电阻为R，线圈平面与匀强磁场垂直，且下面一半处在磁场中，t＝0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．在0~2t0的时间间隔内线圈内感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
B．在0~2t0的时间间隔内线圈受到的安培力先向上后向下
C．在0~t0的时间间隔内线圈中感应电流的大小为
D．在t0时线圈受到的安培力的大小为
13．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．
14．如图所示，等腰直角形导体线框固定在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，是一段长为L，电阻为的均匀导线，和的电阻不计。现有一段长度亦为L、电阻为R的的均匀导体杆架在导线框上，导体杆沿边以恒定的速度v向C端滑动，滑动中导体杆始终和垂直并与导体框保持良好接触，当滑至时，与交于P点，则此时中的电流大小和方向为（　　）
A．，方向 B．，方向
C．，方向 D．，方向
15．如图所示，某空间区域分布着垂直纸面向里、水平宽度为l的匀强磁场，是位于纸面内的直角梯形线圈且边刚好与磁场区域左边界重合，间的距离为2l，ab=2cd。从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度v匀速穿越磁场区域，规定直角梯形线圈中感应电流逆时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流I随时间t变化的图线正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E=Blv。
（2）导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图所示，E=___________。
（3）导体棒切割磁感线产生感应电流，导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向___________，导体棒克服___________做功，把其他形式的能转化为电能。
17．在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离，定值电阻，，金属棒电阻，其他电阻不计。磁感应强度的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒沿导轨匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量，带电荷量的微粒（图中未画出）恰好静止不动。取，则金属棒向__________（选填“左”或“右”）运动，a、b两端的路端电压为__________V，金属棒运动的速度大小为__________。
18．在如图的甲所示的电路中，电阻==，匝数为1匝的圆形金属线圈半径为，线圈导线的电阻为。圆形金属线圈区域内存在着半径为（<），方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定，此时线圈中产生的感应电动势=_________，电容器的_____（上板/下板）带正电，线圈两端电压________。
19．如图所示，粗细均匀、总电阻2Ω的金属环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为0.5T，圆环直径为20cm。长为20cm、电阻为0.1Ω的金属棒放在圆环上，以v=3m/s的速度匀速向左运动，当ab棒运动到图示位置（正中间）时，通过的电流为___________A，ab棒两端的电压为___________V。
三、解答题
20．如图所示，水平面上有两平行导轨ab、cd，两导轨间距l=60cm，a、c间接有电阻R。空间中存在磁感应强度大小B=0.6T、沿竖直方向的匀强磁场，现有一电阻为r的导体棒MN垂直跨放在两导轨间，并以v=20m/s的恒定速度向右运动，导体棒始终与导轨接触良好。已知a、c间电压U=6V，且a点电势较高。不计导轨电阻。
（1）求导体棒产生的感应电动势E；
（2）试判断磁场的方向；
（3）求R与r的比值。
21．如图，质量为m，边长为L的正方形线框，在有界匀强磁场上方h高处由静止自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L.。线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动。求：
（1）线框穿过磁场的过程中，产生的焦耳热；
（2）若磁场区域足够大，将线框由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线平行，线框平面与磁场方向垂直。不计空气阻力，线框下落竖直过程中，描述它在不同的时间段的运动情况和性质。
22．如图所示，半径为R的光滑圆形金属轨道固定在竖直面内，ab为一条直径，b点处有缺口。一根长度大于2R、质量分布均匀的导体棒PQ置于圆形轨道上的a点，且与ab垂直，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度大小为B。t＝0时刻，导体棒在竖直向上的外力F0（未知量）作用下以速度v匀速向上运动，在运动过程中始终与圆形轨道接触良好，并始终与ab垂直。已知导体棒单位长度的电阻为r0，圆形轨道的电阻忽略不计，重力加速度大小为g。求：
（1）t时刻通过圆形轨道的电流大小和方向；
（2）t时刻外力F0的功率。
23．如图所示，间距为的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨足够长且电阻不计，左端接有阻值的定值电阻。质量为的金属棒放在导轨上，整个装置处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为1T。现对金属棒施加一个平行导轨向右的水平拉力F，使金属棒从静止开始运动，金属棒运动过程中始终与两导轨垂直并接触良好，金属棒接入电路的电阻为。求：
（1）若施加的拉力大小恒为1N，金属棒运动的最大速度；
（2）若水平拉力F的功率恒定为1W，则施加拉力后的4s内（此时金属棒已做匀速运动），电阻R上产生的焦耳热。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势。
叶片端点的线速度
v＝ωL＝2πfL
叶片的感应电动势电动势
E＝BLv＝BL×2πLf＝πfL2B
故选A。
2．D
【详解】
A．杆OP匀速转动切割磁感线产生的感应电动势为
因为OP匀速转动，所以杆OP产生的感应电动势恒定，杆OP转动过程中产生的感应电流由M到N通过MN棒，由左手定则可知，MN棒会向左运动，MN棒运动会切割磁感线，产生电动势，感应电流方向与原来电流方向相反，使回路电流减小，故A错误；
B．回路电流减小，杆OP受到的安培力减小，故B错误；
CD．MN棒所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故C错误D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．当回路中有感应电流，根据右手定则，从上向下看，流过导体棒的感应电流沿逆时针方向，即导体棒两端的感应电动势沿逆时针方向，故A错误；
B．当导体棒以速度v匀速运动时，导体棒不受安培力，回路中没有感应电流，感应电动势与电源的电动势等大反向，即
可得
故B正确；
C．当导体棒的速度为u时，反电动势
回路中的电流为
故C错误；
D．当反电动势为，回路电流为I时，由
改写为
进一步可得
故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．在整个运动过程中，a、b两杆所受安培力大小相等，当a杆开始运动时，所受的安培力大小等于最大静摩擦力F0，则
联立可得
＝F0
解得b杆的速度大小为
v＝
故选项A错误；
B．对b杆由动量定理得
IF－I安＝mv
解得
故选项B错误；
C．在t1~t2这段时间内，外力F对a、b杆的冲量为
因a杆受摩擦力作用，可知a、b杆所受合力的总冲量小于，即a、b杆的总动量增加量小于，选项C错误；
D．由于最终外力F＝F0，故此时对两杆整体，合力为零，两杆所受的安培力均为F0，处于稳定状态，因开始时b杆做减速运动，a杆做加速运动，故a、b两杆最终速度将恒定，速度大小之差满足
即
Δv＝v
速度大小之差等于t1时刻b杆速度大小，选项D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．由向心加速度公式
笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，A错误；
B．杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供的，与万有引力无关，B错误；
C．当转速过大时，当外力提供的向心力小于所需要的向心力时，笔尖上的小钢珠做离心运动被甩走，C正确；
D．当金属笔杆转动时，切割地磁场，从而产生感应电动势，但不会产生感应电流，D错误；
故选C。
6．C
【详解】
AC．根据右手定则可知，金属导线ab中的电流由，a相当于电源的正极，所以a端电势比b端高，所以通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A错误，C正确；
B．电路中产生的感应电动势
a、b两点间的电压为
故B错误；
D．外力F做的功等于克服安培力做功，即等于电路中产生的总焦耳热，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．线圈自由下落过程有
cd边刚进入磁场时产生的感应电动势为
所以c、d两点间的电势差为
故A错误；
B．由于边刚进入磁场时速度为，边刚离开磁场时速度也为，根据能量守恒定律可得从边刚进入磁场到边刚离开磁场，线圈中产生的焦耳热为
由于线框刚进入到全部进入过程有感应电流及线框刚出来到全部出来过程有感应电流，并且两过程产生的内能相同，则全过程感应电流所做的功为
故B错误；
C．若进入过程中出现匀速运动情况，则安培力与重力相等
所以存在最小速度为
但也可能进入过程一直在减速，上式就不成立了，故C错误；
D．由于线框刚进入到全部进入过程有感应电流，全部进入后无感应电流，并且边刚进入磁场时速度为，边刚离开磁场时速度也为，所以线框进入磁场时先做减速运动，全部进入磁场后再做匀加速直线运动，则线圈的最小速度是在全部进入磁场瞬间，由能量守恒定律可得
解得
所以D正确。
故选D。
8．D
【详解】
AB．外力始终要克服摩擦力做功，所以水平恒力F对cd棒做的功要大于电路中产生的电能，故AB错误；
C．在任何情况下，克服磁场力所做的功都等于电路中产生的电能，故C错误；
D．因为电源cd无内阻，所以R两端电压始终等于cd棒中的感应电动势，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．由题意可知，当向里的磁感应强度均匀减小时，根据楞次定律知感应电流的磁场向里，再由安培定则可知，圆环中的电流从下端流出，下端相当于电源正极，故电容器的下极板带正电，故A错误；
B．由图象分析可知，0至时间内磁感应强度的变化率为
由法拉第电磁感应定律有
而
闭合电路欧姆定律有
联立可得
故B错误；
C．电容器C与电阻2R并联，所以它们两端电压相等
故C错误；
D．电容器所带的电荷量为
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．设电阻丝长L，则正方形和圆形线框a、b面积分别为
根据
通过a、b线框的磁通量之比为
故A错误；
B．根据
a、b线框的感应电动势之比为
故B正确；
C．根据
a、b线框中的感应电流之比为
故C错误；
D．根据
a、b线框中的电功率之比为
故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
根据法拉第电磁感应定律
可知，闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一闭合电路的磁通量的变化快慢有关。
故选D。
12．C
【详解】
A．由楞次定律可知，在0~2t0的时间间隔内线圈内感应电流始终沿顺时针方向，故A错误；
B．感应电流始终沿顺时针方向，由左手定则可知，在0~2t0的时间间隔内线圈受到的安培力先向下后向上，故B错误；
C．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势
由欧姆定律可知，在0~t0的时间间隔内线圈中感应电流的大小
故C正确；
D．由题图乙所示图像可知，在时磁感应强度大小线圈所受安培力大小
故D错误。
故选C。
13．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。
14．A
【详解】
由题意可知
由法拉第电磁感应电动势
由闭合电路欧姆定律
联立解得
由右手定则可知，电流方向为。
故选A。
15．A
【详解】
根据右手定则可知，在时间内感应电流方向沿逆时针方向，时间内，线圈切割磁感线的有效长度越来越长且成线性递增，则感应电流也随时间线性增大；在时间内，边已离开磁场，只有边切割磁感线，有效切割长度不变，感应电流大小不变，感应电流方向仍然是逆时针方向；时间内，感应电流的方向变为顺时针方向，且随着边进入磁场，有效切割长度越来越长，线圈在时刻的有效切割长度是长度的2倍，感应电流大小也是刚开始进入时的2倍。
故选A。
16． 夹角为，水平向左 安培力
【详解】
(2)[1]导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，速度v在垂直于导体棒上的分速度为vsinθ，则电动势
(3)[2][3]根据右手定则判断感应电流方向垂直于纸面向里，由左手定则判断知导体棒受到安培力向左，安培力的方向与导体棒运动方向夹角为，是导体棒运动的阻力，导体棒克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能。
17． 右
【详解】
[1]负电荷受到重力和电场力处于静止状态，因重力竖直向下，则电场力竖直向上，故M板带正电；ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，，磁场方向竖直向下，由右手定则可判断ab棒向右运动。
[2]由平衡条件，得
mg＝Eq
E=
所以
=V=0.1V
R3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流
I==0.05A
ab棒两端的电压为
=0.4V
[3]由法拉第电磁感应定律得感应电动势
E＝BLv
由闭合电路欧姆定律得
E＝Uab+Ir＝0.5V
联立以上两式得
v＝1m/s
18． 下板
【详解】
[1]根据法拉第电磁感应定律，则有
[2]根据楞次定律可知，线圈产生的顺时针方向电流，则电容器下极板带正电
[3]线圈两端的电压为
19． 0.5 0.25
【详解】
[1]当ab棒运动到图示虚线位置时，相当于圆环左右两边并联再与金属棒串联，感应电动势为
回路总电阻为
通过金属棒的电流为
[2]ab棒两端的电压为
20．（1）7.2V；（2）竖直向下；（3）5
【详解】
（1）由题意得
（2）由题意知a点电势较高，所以电流方向为，所以M端为电源正极，由右手定则可得，磁场的方向为竖直向下；
（3）由题意知
所以导体棒上电压为
所以求R与r的比值为
21．（1）mg（3L+h）- ；（2）见解析
【详解】
（1）ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，安培力与重力平衡，由平衡条件和安培力公式
可求出此时线框的速度
cd边进入磁场后到ab边刚穿出磁场过程，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，从线框开始下落到整个线框全部穿出磁场的过程，线框的重力势能减小转化为线框的动能和电路的内能，由能量守恒定律得
（2）线框下落后可能的状态有三种。
一：ab进入磁场前，线框只受重力，做匀加速直线运动。ab进入磁场后，切割磁感线，产生感应电动势，产生电流，受到安培力。若安培力小于重力，则线框做加速度逐渐减小的加速运动，安培力逐渐增大。若cd进入磁场前安培力增大到等于重力，则运动状态变成匀速直线运动。cd进入磁场后，无感应电流，线框又开始做匀加速直线运动。
二：ab进入磁场前，线框做匀加速直线运动。ab进入磁场后，安培力大于重力，线框做加速度逐渐减少的减速运动，安培力逐渐减小。若cd进入磁场前安培力减小到等于重力，则运动状态变成匀速直线运动。cd进入磁场后，线框又开始做匀加速直线运动。
三：ab进入磁场前，线框做匀加速直线运动。ab进入磁场后，安培力等于重力，线框做匀速直线运动。cd进入磁场后，线框又开始做匀加速直线运动。
画出过程图如图三种情况
22．（1），逆时针；（2）mgv＋
【详解】
（1）根据题意，设t时刻导体棒的位置如图所示：
棒与轨道的交点分别为c、d，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是从d端流向c端，因此通过圆形轨道的电流方向为逆时针。
设t时刻导体棒切割磁感线的有效长度为L，此时，导体棒接入电路的电阻为
r＝Lr0
感应电动势
E＝BLv
由闭合电路欧姆定律知，通过轨道的电流大小
I＝
解得
（2）导体棒运动t时间，竖直向上运动的距离为
y＝vt
t时刻导体棒切割磁感线的有效长度
L＝2或L＝2
解得
L＝2
由（1）问知t时刻导体棒切割磁感线产生的感应电流为
由左手定则可知t时刻导体棒所受的安培力F的方向竖直向下，大小为
由平衡条件可得t时刻外力
F0＝F＋mg
t时刻外力的功率
P＝F0v
联立解得
23．（1）4m/s；（2）1J
【详解】
（1）金属棒切割磁感线时
根据欧姆定律
又
当金属棒速度达到最大时，拉力等于安培力，即
解得
（2）由于拉力的功率恒定，因此速度增大，拉力减小，当拉力减小到等于安培力时，金属棒做匀速直线运动，设此时的速度大小为v2，则
根据题意
设电阻R上产生的焦耳热为Q，根据能量守恒有
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页