(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
二十一世纪教育 《名师求索》工作室出品
绝密★启用前
人教版物理选择性必修第二册全册过关检测 阶段性检测A卷（解析版）
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为220V的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为（ ）
A．0.2V B．1V C．5V D．5V
详解:C
详解:由已知条件知，原线圆两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有
=
解得
选项C正确。
2．（本题4分）一有界区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为L；一个高为L的梯形导体框在外力作用下以速变v向右匀速穿过磁场。设时刻边位于磁场左边界，规定向左为安培力正方向。下列线框所受安培力F随时间t的变化规律正确的是（ ）
A． B．
C． D．
详解:D
详解:设的长为，与水平方向的夹角为，线框的电阻为，根据题意可知，线框进入磁场的时间为
线框进入过程，根据右手定则可知，感应电流为逆时针，根据左手定则可知，线框受到的安培力向左，为正值，线框切割磁感线的有效长度为
根据、和可得
根据表达式可知，图像为开口向上的抛物线，当线框出磁场时，根据右手定则可知，感应电流为顺时针，根据左手定则可知，线框受到的安培力向左，为正值，根据题意可知，线框切割磁感线的有效长度仍为
则图像与线框进入磁场时的图像一样，故ABC错误D正确。
故选D。
3．（本题4分）远距离输电时，在输送电功率不变的条件下，说法正确的是（ ）
A．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率
B．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大导线上的能量损耗
D．若输电电压升高为原来的n倍，输电线上的电功率损失是原来的
详解:A
详解:AC．在输送电功率不变的条件下，根据
提高输电电压，能减小电流，损耗功率
减小，则能提高输电效率，故A正确，C错误；
B．输电电流由输送电功率和输送电压决定，与导线电阻无关，故B错误；
D．若输电电压升高为原来的n倍，则电流变为原来的，损耗功率
变为原来的，故D错误。
故选A。
4．（本题4分）如图所示,一光滑绝缘的半圆槽固定在地面上,圆心为O,半径为R,D点为最低点,整个半圆槽处于水平向右的匀强电场中.从半圆槽右边与圆心等高处由静止释放一质量为m,电荷量为+q的小球.已知电场强度为E,重力加速度为g,且.则
A．小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为3mg
B．小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为
C．小球能运动到半圆槽左边与圆心等高处
D．小球最终停在D点
详解:B
【分析】对于小球从静止释放到运动到D点的过程，由动能定理列式求出小球到达D点的速度，在D点，由牛顿运动定律求小球对槽底部的压力大小.假设小球能运动到半圆槽左边与圆心等高处，根据功能关系分析假设是否成立.分析小球在D点的受力情况，判断小球最终能否停在D点.
详解:A、B、小球从静止释放到运动到D点的过程，由动能定理得:，在D点，由牛顿第二定律得：，结合，解得：，由牛顿第三定律知小球运动到D点时，对槽底部的压力大小为，故A错误；B正确.
C、假设小球能运动到半圆槽左边所在半径与竖直方向的夹角为α处（设为A点），从开始到A点的过程，根据动能定理得：mgRcosα-qE(R+Rsinα)=0
代入得：,解得α＜90°，所以小球不能运动到半圆槽左边与圆心等高处；故C错误.
D、在D点，小球所受的电场力水平向右，重力和支持力在竖直方向，合力不可能为零，所以小球最终不能停在D点；故D错误.
故选B.
【点睛】本题是带电体在复合场中运动的问题，运用动能定理时要灵活选择研究的过程，要注意分析向心力的来源.
5．（本题4分）如图，两金属棒ab、cd分别置于两个异名磁极之间，组成闭合回路。能使cd棒受到向下磁场力的情况是（ ）
①磁极I为S极，磁极III为S极，ab棒向左运动
②磁极I为S极，磁极III为N极，ab棒向右运动
③磁极I为N极，磁极III为N极，ab棒向左运动
④磁极I为N极，磁极III为S极，ab棒向右运动
A．①②④ B．①②③④ C．②④ D．①③
详解:B
详解:①磁极III为S极，则cd棒所处的磁场方向向左，cd棒受到向下磁场力，根据左手定则可知，cd棒的电流方向为d指向c，所以ab棒的电流方向为由b指向a，当磁极I为S极时，ab棒所处的磁场方向竖直向上，由右手定则可得ab棒向左运动，所以①正确；
②磁极I为S极，ab棒向右运动时，由右手定则可判断感应电流方向为abcda，通过cd棒的电流为c指向b，当磁极III为N极，由左手定则可知，cd棒受到向下磁场力，所以②正确；
同理可得③④也正确；
所以B正确；ACD错误；
故选B。
6．（本题4分）下列说法中叙述正确的是（ ）
A．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
B．热量不能从低温物体传到高温物体
C．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应
D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并证实了电磁波的存在
详解:A
详解:A．热现象具有方向性，气体向真空的自由膨胀过程就是一种不可逆过程，没有外界的参与气体是不可能自动收缩回去的，故A正确；
B．热量在一定的条件下可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱中热量会由低温物体传递给高温物体，故B错误；
C．微波炉能快速加热食物是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故C错误；
D．麦克斯韦建立了经典的电磁理论，预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故D错误。
故选A。
7．（本题4分）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比：：1，、为两只相同的灯泡，R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法中正确的是
A．灯泡一定比暗
B．副线圈两端的电压有效值为12 V
C．因电容器所在支路处于断路状态，故无电流通过二极管
D．电容器C所带电荷量为
详解:B
详解:原线圈有正弦交流电，则副线圈中也有正弦式交流电．
A、由于与电阻相串联，而与电感线圈串联，灯泡与是变亮或变暗，取决于电感和电阻谁的阻碍作用大，本题未给条件无法判断；故A错误．
B、由题意可知，原线圈的电压最大值为，原线圈电压有效值36V，由于原副线圈的匝数比为3：1，所以副线圈的电压有效值为12V；故B正确．
C、电容器与二极管串联，含有电容器的支路一次充电结束后就相当于断路，充电过程中有电流通过二极管；故C错误．
D、二极管具有单向导电性，故加在电容器上的电压为直流电；根据电流的热效应可知，电压的有效值为；根据；故D错误．
故选B．
【点睛】二极管具有单向导电性，电阻两端的电压为有效值，电容通高频阻低频，电感通低频阻高频；知道电压之比等于线圈匝数之比，掌握二极管、电感器、电容器在电路中的作用．
评卷人得分
二、多项选择题（共12分）
8．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调
C．电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长
D．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜
详解:BC
详解:A.变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，A错误
B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调，是调制的反过程，B正确
C.从空气进入水中，频率不变，真空中电磁波传播最快，故由空气进入水中传播时，电磁波的速度变小，电磁波波长变短；声波在固体中传播最快，气体中传播最慢，故由空气进入水中传播时，声波的传播速度变大，频率不变，波长变大，C正确
D.拍摄橱窗内的物体时，为了防止反射光的进入，通常加入偏振片，D错误
9．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场
D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁波
详解:AC
详解:A．恒定电流在周围空间产生的磁场是稳定不变的，A正确；
B．根据麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，则稳定电场能够在周围空间不能产生磁场，B错误；
CD．均匀变化的电场在周围空间产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能再次激发电场，故不能形成由近及远的电磁波， D错误C正确。
故选AC。
10．（本题4分）如图所示，矩形导线框abcd与固定的水平长直导线AC在粗糙的水平绝缘桌面上，ab∥AC．若导线AC中通有交变电流i＝2cos10πt（A），规定水平向右为电流的正方向，线框始终处于静止状态则下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值为2A
B．t＝0.1s时，线框中没有感应电流
C．t＝0.075s时，线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC
D．t＝0.05s时，线框受到的静摩擦力最大
详解:BC
详解:该交流电的周期T＝＝0.2s，电流随时间变化情况如图所示：
依据正弦式交流电的有效值与最大值的关系可知， ，故A错误；当t＝0.1s时，则直导线中交变电流i＝2cos10πt（A）＝﹣2A，此时电流的变化率为零，那么线框中没有感应电流，故B正确；当t＝0.075s时，电流正向左增大，根据楞次定律可知线框受到的安培力方向垂直于AC向外，根据平衡条件可得线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC，故C正确；t＝0.05s时，通电电流为零，导线和线框之间没有安培力，则摩擦力为零，故D错误．故选BC．
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题（共14分）
11．（本题6分）某化工厂用体积巨大的绝缘容器盛放电解质溶液，容器竖直放置，为了方便溶液缓慢流出，设计了如图（剖面图）所示的装置，将容器置于垂直于剖面向里的强磁场中（图中未画出），容器中间用绝缘挡板分开，在容器底部内侧装有铂电极D，上方有铂电极漂浮在液面上，当液面下降时，铂电极会随液面下降，始终与液面良好接触。容器左侧盛放溶液，右侧盛放溶液。
（1）某次生产活动中需要使溶液从P管口流出，开关S应接 （填“a”或“b”），在同一水平面上，此时M点的电势 （填“高于”“低于”或“等于”）N点的电势。
（2）若想加快电解质溶液流出的速度，可采取的措施为 （写出一项即可）。
详解: b 等于 换用电动势更大的电源（增强磁场）
详解:（1）[1] 要使溶液从P管口流出，液体应该受到向左的安培力，根据左手定则，则液体中电流应该向上，上方铂电极应该为负，故S应该接b。
[2]因为M、N在同一水平面上，所以两点电势相同。
[3] 若想加快电解质溶液流出的速度，则要所受的安培力，由
可知，可以增强磁场，或者增大电流，故采取的措施为换用电动势更大的电源（增强磁场）。
12．（本题8分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法
（2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过 。（填字母）
A． B． C．
（3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为 。（填字母）
A． B． C．
（4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为 。（填字母代号）
A．原、副线圈上通过的电流发热
B．铁芯在交变磁场作用下发热
C．变压器铁芯漏磁
D．原线圈输入电压发生变化
详解: A B C D
详解:（1）[1]在物理学中，当一个物理量与两个或两个以上的物理量有关系，需要研究其中两个物理量之间的关系时，需要控制其它物理量保持不变，从而方便研究二者之间的关系，该方法称之为控制变量法。为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法为控制变量法。
故选A。
（2）[2]为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过12V。
故选B。
（3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。
故选C。
（4）[4]AB．原、副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，选项AB不符合题意；
C．变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，选项C不符合题意；
D．原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，选项D符合题意。
故选D。
评卷人得分
四、解答题（共46分）
13．（本题9分）如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d=0.5m时速度达到2m/s，求此时：
（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒的电流；
（3）ab棒所受的安培力；
详解:（1）；（2）；（3）
详解:（1）根据导体棒切割磁感线的电动势为
（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流为
根据右手定则可知电流方向由a流向b。
（3）ab受安培力为
根据左手定则可知安培力的方向水平向左。
14．（本题10分）如图甲所示，一正方形线框架放在光滑绝缘的水平面上，在水平向右的拉力作用下从图示位置始终向右做匀加速运动，线框右侧有一垂直于水平面向下的匀强磁场，线框的右边始终与磁场的边界平行，线框的质量为1kg，电阻为1Ω，整个运动过程中，拉力的大小随时间变化如图乙所示，试求：
（1）线框的边长为多大
（2）磁场的磁感应强度的大小
详解:(1) （2）
详解:（1）（2）由图象知，在0～1s时F=5N，由牛顿第二定律求得加速度为：a=5m/s2 ，
1s刚进入B时v1=at=5m/s ， ，
由牛顿第二定律，
解得：B2L2=1
当F=11N全进入B时，由牛顿第二定律，
解得：v2=6m/s
由匀加速v22-v12=2aL
得：L=1.1m；
代入B2L2=1
解得：
15．（本题12分）如图所示，电源电动势E1=12V，内阻r0=3Ω，电阻R1 =3Ω，R2 =6Ω，间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场，闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间，设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2。
求：（1）电源的最大输出功率；
（2）滑动变阻器Rx消耗的最大电功率；
（3）若电源的输出功率最大时，带正电的小球恰能做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的半径为多大。
详解:(1) (2) (3)
详解:（1）当外电阻
时，电源输出功率最大
（2）把
等效为电源内阻，当时，Rx消耗的电功率最大
（3）当电源输出功率最大时
由
得
由
得
R＝0.2m
16．（本题15分）安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U。若污水流过管道时受到的阻力大小规律为f=kLv2，k是比例系数（已知），L为管道长度（计算时应代入实际长度），v为污水的流速。试求：
（1）污水的流量Q，并判断金属板M、N的电势高低；
（2）左、右两侧管口的压强差Δp。
详解:（1）Q=，M板电势高；（2）Δp=
详解:（1）污水中的离子受到洛伦兹力，正离子向上极板聚集，负离子向下极板聚集，即M板电势高，在管道内形成匀强电场，最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，即
qvB=q
解得
v=
则污水的流量为
Q=vbc=bc=
（2）污水流过该装置受到的阻力为
f=kLv2=ka
污水匀速通过该装置，则两侧的压力差等于阻力，即
Δp·bc=f
则
Δp=
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
@21世纪教育(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
二十一世纪教育 《名师求索》工作室出品
绝密★启用前
人教版物理选择性必修第二册全册过关检测 阶段性检测A卷（学生版）
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为。若原线圈上加有最大电压值为220V的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为（ ）
A．0.2V B．1V C．5V D．5V
2．（本题4分）一有界区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为L；一个高为L的梯形导体框在外力作用下以速变v向右匀速穿过磁场。设时刻边位于磁场左边界，规定向左为安培力正方向。下列线框所受安培力F随时间t的变化规律正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（本题4分）远距离输电时，在输送电功率不变的条件下，说法正确的是（ ）
A．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率
B．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大导线上的能量损耗
D．若输电电压升高为原来的n倍，输电线上的电功率损失是原来的
4．（本题4分）如图所示,一光滑绝缘的半圆槽固定在地面上,圆心为O,半径为R,D点为最低点,整个半圆槽处于水平向右的匀强电场中.从半圆槽右边与圆心等高处由静止释放一质量为m,电荷量为+q的小球.已知电场强度为E,重力加速度为g,且.则
A．小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为3mg
B．小球运动到D点时,对槽底部的压力大小为
C．小球能运动到半圆槽左边与圆心等高处
D．小球最终停在D点
5．（本题4分）如图，两金属棒ab、cd分别置于两个异名磁极之间，组成闭合回路。能使cd棒受到向下磁场力的情况是（ ）
①磁极I为S极，磁极III为S极，ab棒向左运动
②磁极I为S极，磁极III为N极，ab棒向右运动
③磁极I为N极，磁极III为N极，ab棒向左运动
④磁极I为N极，磁极III为S极，ab棒向右运动
A．①②④ B．①②③④ C．②④ D．①③
6．（本题4分）下列说法中叙述正确的是（ ）
A．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
B．热量不能从低温物体传到高温物体
C．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应
D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并证实了电磁波的存在
7．（本题4分）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比：：1，、为两只相同的灯泡，R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法中正确的是
A．灯泡一定比暗
B．副线圈两端的电压有效值为12 V
C．因电容器所在支路处于断路状态，故无电流通过二极管
D．电容器C所带电荷量为
评卷人得分
二、多项选择题（共12分）
8．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调
C．电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长
D．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜
9．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场
D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁波
10．（本题4分）如图所示，矩形导线框abcd与固定的水平长直导线AC在粗糙的水平绝缘桌面上，ab∥AC．若导线AC中通有交变电流i＝2cos10πt（A），规定水平向右为电流的正方向，线框始终处于静止状态则下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值为2A
B．t＝0.1s时，线框中没有感应电流
C．t＝0.075s时，线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC
D．t＝0.05s时，线框受到的静摩擦力最大
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题（共14分）
11．（本题6分）某化工厂用体积巨大的绝缘容器盛放电解质溶液，容器竖直放置，为了方便溶液缓慢流出，设计了如图（剖面图）所示的装置，将容器置于垂直于剖面向里的强磁场中（图中未画出），容器中间用绝缘挡板分开，在容器底部内侧装有铂电极D，上方有铂电极漂浮在液面上，当液面下降时，铂电极会随液面下降，始终与液面良好接触。容器左侧盛放溶液，右侧盛放溶液。
（1）某次生产活动中需要使溶液从P管口流出，开关S应接 （填“a”或“b”），在同一水平面上，此时M点的电势 （填“高于”“低于”或“等于”）N点的电势。
（2）若想加快电解质溶液流出的速度，可采取的措施为 （写出一项即可）。
12．（本题8分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法
（2）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过 。（填字母）
A． B． C．
（3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为 。（填字母）
A． B． C．
（4）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为 。（填字母代号）
A．原、副线圈上通过的电流发热
B．铁芯在交变磁场作用下发热
C．变压器铁芯漏磁
D．原线圈输入电压发生变化
评卷人得分
四、解答题（共46分）
13．（本题9分）如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上。现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒向右运动的距离为d=0.5m时速度达到2m/s，求此时：
（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒的电流；
（3）ab棒所受的安培力；
14．（本题10分）如图甲所示，一正方形线框架放在光滑绝缘的水平面上，在水平向右的拉力作用下从图示位置始终向右做匀加速运动，线框右侧有一垂直于水平面向下的匀强磁场，线框的右边始终与磁场的边界平行，线框的质量为1kg，电阻为1Ω，整个运动过程中，拉力的大小随时间变化如图乙所示，试求：
（1）线框的边长为多大
（2）磁场的磁感应强度的大小
15．（本题12分）如图所示，电源电动势E1=12V，内阻r0=3Ω，电阻R1 =3Ω，R2 =6Ω，间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场，闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间，设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2。
求：（1）电源的最大输出功率；
（2）滑动变阻器Rx消耗的最大电功率；
（3）若电源的输出功率最大时，带正电的小球恰能做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的半径为多大。
16．（本题15分）安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U。若污水流过管道时受到的阻力大小规律为f=kLv2，k是比例系数（已知），L为管道长度（计算时应代入实际长度），v为污水的流速。试求：
（1）污水的流量Q，并判断金属板M、N的电势高低；
（2）左、右两侧管口的压强差Δp。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
@21世纪教育
