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第十二章 电磁感应
质量监测试卷
本试卷分第Ι 卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。满分：100 分；考试时间：75 分钟
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名．班级．座号．准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，必须使用2B 铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5 毫米的黑色签字笔书写；必须在题号
对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁．完整。
3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。
第I 卷（选择题，共43 分）
一、单项选择题：（本题共7 小题，每小题4 分，共28 分．在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求）
1．下列关于电和磁的情景的说法正确的是（ ）
A．图甲：两条异向通电长直导线相互吸引
B．图乙：在匀强磁场内运动的闭合线框中有感应电流产生
C．图丙：闭合线框中c 点的电势高于b 点的电势
D．图丁：电路通电稳定后断开开关S 的瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭
【答案】C
【详解】A．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，故A 错误；
B．感应电流的产生条件是闭合回路中磁通量发生改变，线框磁通量未改变，无感应电流产生，故B 错误；
C．由右手定则可知，c 点的电势高于b 点的电势，故C 正确；
D．若电路稳定时，流过电感线圈的电流大于灯泡中的电流，断电自感时灯泡才会闪一下再熄灭，题中未
说明，故D 错误。
故选C。
2．如图1 所示，一半径为r 的单匝圆形铜线圈固定在纸面内，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场的磁
感应强度大小B 随时间t 变化的规律如图2 所示。下列关于该线圈中的感应电流方向与感应电动势大小的
说法，正确的是（ ）
1
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A．顺时针方向，
B．顺时针方向，
C．逆时针方向，
D．逆时针方向．
【答案】A
【详解】由题图2 可知，穿过圆形铜线圈的磁感应强度随时间逐渐增大，由楞次定律和安培定则可知，该
线圈中的感应电流沿顺时针方向；又由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小为
故选A。
3．如图甲所示，绝缘水平桌面上放置一铝环Q，在铝环的正上方附近放置一个螺线管P。设电流从螺线管
a 端流入为正，在螺线管中通入如图乙所示的电流，则以下说法中正确的是（ ）
A．0~1s 内，铝环面积有扩张的趋势
B．1s 末，铝环对桌面的压力大于铝环的重力
C．1.5s 末、2.5s 末两时刻，铝环中的电流方向相反
D．0~2s 内，铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向（俯视）
【答案】D
【详解】A．0～1s 线圈中电流增大，产生的磁场增大，铝环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A 错误；
B．1s 末铝环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与铝环间无相互作用，所以1s 末圆环对
桌面的压力等于圆环的重力，故B 错误；
C．1～2s 正方向电流减小，2～3s 反向电流增大，根据楞次定律，铝环中感应电流的磁场方向不变，感应
电流方向不变，故C 错误；
D．0～1s 线圈中电流增大，产生的磁场增大，铝环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～
ls 内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1s～2s 线圈中电流减小，产生的磁场减弱，铝环中磁通量减小，根
据楞次定律可知，从上往下看，1s～2s 内圆环中的感应电流沿逆时针方向；则0~2s 内，铝环中的电流先沿
2
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顺时针、后沿逆时针方向（俯视）；故D 正确。
故选D。
4．麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场
或涡旋电场。如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场（范围足够大），磁感应强度大小随时间的变化关
系为
（
且为常量）。半径为R 的单匝圆形导体环水平放置，处在该匀强磁场中。该变化的磁
场会在空间产生圆形的涡旋电场，涡旋电场的电场线与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线上各点
场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷
就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，
或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强
关系满足
，则下列说法正确的是（ ）
A．导体环中产生的感应电流的方向为逆时针方向
B．涡旋电场力做功与路径无关
C．导体环中产生的感应电动势E 的大小为
D．自由电荷
的加速度大小为
【答案】C
【详解】A．根据楞次定律，当磁场方向向上且大小随时间增大时，方向感应电流的方向沿着顺时针方向，
故A 错误；
B．如图所示带电小球在涡旋电场中沿着不同路径从
移动到
，可得
即涡旋电场力做功与路径有关，故B 错误；
CD．根据法拉第电磁感应定律可得，导体环中产生的感应电动势
自由电荷的加速度为
涡旋电场的场强
3
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解得
故C 正确，D 错误。
故选C。
5．如图所示，质量为0.2kg 的方形铝管静置在足够大的光滑绝缘水平面上，现使质量为0.3kg 的条形磁铁
（条形磁铁横截面比铝管管内横截面小）以v=5m/s 的水平初速度自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦，不计
管壁厚度。则关于磁铁穿过铝管的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，图示时刻铝管中的感应电流沿逆时针方向
B．铝管可能先做加速运动后做匀速运动
C．磁铁减少的动能等于铝管增加的动能
D．铝管获得的速度可能等于2m/s
【答案】D
【详解】A．图示时刻穿过铝管的磁通量向左增大，根据楞次定律，铝管中感应电流产生的磁场方向向右，
再根据安培定则，从左往右看铝管中的感应电流为顺时针方向。故A 选项错误；
B．根据磁铁向右穿过了铝管，因此磁铁的速度一直大于铝管的速度；根据楞次定律，铝管和磁铁间的安
培力将阻碍磁铁和铝管之间的相对运动，铝管对磁铁的安培力一直水平向左，磁铁对铝管的安培力一直水
平向右，且安培力的大小随相对速度的减小而减小，故磁铁做加速度减小的减速运动，铝管做加速度减小
的加速运动。故B 选项错误；
C．磁铁穿过铝管的过程中，铝管中将产生感应电流，铝管中有热量产生，根据能量守恒定律，磁铁减少
的动能等于铝管增加的动能和产生的热量之和。故C 选项错误；
D．假设铝管足够长，最后铝管和磁铁的速度相等，选择水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律可
得
则
v 共=3m/s
因铝管最终未与磁铁共速，所以铝管获得的速度小于3m/s，故D 选项正确。
故选D。
6．在如图所示的电路中，L 是一带铁芯的线圈，R 为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开
开关的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系正确的是（ ）
4
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A．接通瞬间
，断开瞬间
B．接通瞬间
，断开瞬间
C．接通瞬间
，断开瞬间
D．接通瞬间
，断开瞬间
【答案】D
【详解】当开关接通瞬间，R 中电流立即增大到正常值
，而线圈中的电流从零开始增大，产生的自感电
动势阻碍电流的增大，则电流
只能逐渐增大，则
断开开关瞬间，线圈产生的自感电流流过线圈和电阻R，两者串联，电流相同，则
故选D。
7．如图所示。 正方形线框 abcd 放在光滑的绝缘水平面上，
为正方形线框的对称轴， 在
的左侧
存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动： 第一种方式以速度v 使正方
形线框匀速向右运动， 直到 ab 边刚好与
重合：第二种方式使正方形线框绕
轴以恒定的角速度由
图中位置开始转过90°，ab 边的线速度恒为v。则下列说正确的是（ ）
A．两次线框中的感应电流方向相反
B．两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为
C．两过程线框中产生的焦耳热之比为
D．两过程中线框中产生平均电动势之比为
【答案】B
【详解】A．两次线框中的磁通量均向下减少，由楞次定律可知，两次线框中产生的感应电流的方向均沿
，故A 错误；
B．该过程中线框中产生的平均感应电动势为
5
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线框中的感应电流为
流过线框某一横截面的电荷量为
整理得
由上述分析可知，两过程穿过线框的磁通量的变化量相同，线框的电阻相等，所以两过程流过线框某一横
截面的电荷量之比为
，故B 正确；
C．设正方形线框的边长为L，第一次，线框匀速拉出，线框中产生感应电动势为
线框中感应电流为
线框出磁场的时间为
线框中产生的焦耳热为
解得
第二次，线框绕
，轴转过90°，线框中产生的最大感应电动势为
线框中感应电动势的有效值为
则该过程线框中产生的焦耳热为
又因为
整理得
6
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所以有
故C 错误；
D．第一次，线框匀速拉出，线框中产生的平均感应电动势为
第二次，线框绕
轴转过90°，线框中产生的平均感应电动势为
又因为
，
整理得
解得
故D 错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共3 小题，每小题5 分，共15 分．在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求．全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分）
8．如图所示，宽度为L 的导轨竖直放置，导轨上边框接有一阻值R = 2r 的电阻，矩形边界内存在磁感应
强度大小为B，方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场I、II。磁场的高度和间距均为d。质量为m 的水平金
属杆由静止释放，进入磁场I、II 时的速度相等。已知金属杆在导轨之间的电阻为r，且与导轨接触良好，
其余电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．金属杆刚进入磁场I 时左端电势高于右端电势
B．金属杆穿过磁场I 的时间一定大于在两磁场之间的运动时间
C．金属杆穿过磁场I 和磁场Ⅱ的过程中，电路中产生的总热量为2mgd
7
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D．金属杆穿过磁场I 的过程中通过电阻R 的电荷量为
【答案】BD
【详解】A．刚进入磁场Ⅰ时，根据右手定则可知，金属杆右端电势高于左端电势，故A 错误；
B．金属杆在进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，说明金属杆在磁场中做减速运动。当金属杆在磁场中时，根
据
可知金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v − t 图像如图所示
因为0 ~ t1和t1 ~ t2图线与t 轴包围的面积相等（都为d），所以
故B 正确；
C．从刚进入I 磁场到刚进入II 磁场过程中，金属棒初末速度相等，即该过程中初末动能不变，根据能量
守恒，金属棒减小的重力势能全部转化为焦耳热，所以
所以穿过两个磁场过程中产生的热量
故C 错误；
D．根据法拉第电磁感应定律，金属杆穿过磁场I 的过程中，产生的平均感应电动势为
通过电路中的电流
通过电阻R 的电荷量为
解得
故D 正确。
故选BD。
8
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9．如图所示，在光滑绝缘的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场区域，磁
场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R、匝数为N 的正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向
在水平面上匀速运动，线框的速度始终为v，从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ（线框分别有一半面积在两个磁场
中）过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线框刚进入左侧磁场时线框中感应电流方向为逆时针
B．在位置Ⅱ时外力F 为
C．在位置Ⅱ时线框中的电功率为
D．从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中线框的磁通量先增大后减小
【答案】ACD
【详解】AD．线框刚进入左侧磁场时，穿过线框的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框中感应电
流方向为逆时针；线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，线框的磁通量先增大后减小，故AD 正确；
BC．线框在位置Ⅱ时，根据右手定则知线框左右边同时切割磁感线产生的电流同向，所以总电流为
线框左右边所受安培力的方向均向左，根据受力平衡可得外力F 为
此时线框中的电功率为
故B 错误，C 正确。
故选AD。
10．如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半圆弧的直径为d，间距为
L，两半圆弧面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点O、
的连线与导轨所在竖
直面垂直，整个空间存在着磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，导轨左端连接一阻值为R 的
电阻。现使一电阻为r 的金属棒
从导轨左端最高点，以恒定的速率
沿导轨运动到右端最高点，运动
过程中金属棒始终与
平行且与两导轨接触良好，则在金属棒
从左端最高点运动到右端最高点的过
程中，下列说法正确的是（ ）
9
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A．金属棒
中电流方向始终由N 到M
B．金属棒
中电流大小始终不变
C．金属棒
所受安培力始终做负功
D．回路中产生的焦耳热为
【答案】ACD
【详解】AC．在金属棒
从左端最高点运动到右端最高点的过程中，根据右手定则可知，金属棒
中
电流方向始终由N 到M，金属棒
所受安培力一直水平向左，金属棒
所受安培力始终做负功，故
AC 正确；
BD．经过时间，金属棒
在圆弧上转过的角度为
此时金属棒
产生的电动势为
回路中电流为
可知金属棒
中电流大小发生变化，根据正弦式交流电可知，电流的有效值为
则在金属棒
从左端最高点运动到右端最高点的过程中，回路中产生的焦耳热为
故B 错误，D 正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷（非选择题，共57 分）
三、实验题（本大题共2 小题，共16 分）
11．（6 分）在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中：
10
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(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流表及开关按如图所示部分连接，请把剩
余部分电路连接完整 。
(2)正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P 向右加速滑动时，灵敏电流表
指针向右偏转，由此可以判断________。
A．线圈A 向上移动或滑动变阻器滑片P 向左加速滑动，都能引起灵敏电流表指针向左偏转
B．线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流表指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P 匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流表指针都静止在中央
(3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P 慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P 快速向右移动，发现
电流表的指针摆动的幅度较第二次的幅度大，原因是线圈中的 （选填“磁通量”、“磁通量的变
化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。
(4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将灵敏电流表、线圈A 和B、干电池组、开关用导线连接
成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是________。
A．开关的位置接错
B．线圈B 的接头接反
C．干电池组的正负极接反
【答案】(1)见解析图
(2)A
(3)磁通量的变化率
(4)A
【详解】（1）根据实验原理，电路连接图如下图所示
11
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（2）将滑动变阻器的滑片P 向右加速滑动时，滑动变阻器阻值减小，电流增大，说明通过线圈B 的磁通
量增大，线圈B 产生感应电流，灵敏电流表指针向右偏转。
A．线圈A 向上移动或滑动变阻器滑片P 向左加速滑动，均会引起通过线圈B 的磁通量减小，灵敏电流表
指针向左偏转，故A 正确；
B．线圈A 中铁芯向上拔出或断开开关，会引起通过线圈B 的磁通量减小，灵敏电流表指针向左偏转，故
B 错误；
C．滑动变阻器滑片P 只要滑动，都会引起通过线圈B 的磁通量变化，灵敏电流表指针就会偏转，与匀速
或加速无关，故C 错误。
故选A。
（3）滑片P 移动的快慢，决定线圈B 磁通量变化的快慢，所以指针摆动的幅度较第二次的幅度大，原因
是线圈中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。
（4）A．若开关和灵敏电流表构成回路，则开关闭合、断开时，不会引起线圈B 的磁通量变化，电流表指
针不会偏转，故A 正确；
B．线圈B 的接头接反，开关闭合、断开时，线圈B 的磁通量会发生变化，指针会偏转，故B 错误；
C．干电池组的正负极接反，电流表指针偏转方向变化，故C 错误。
故选A。
12．（10 分）在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的
情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题：
（1）首先，将灵敏电流计G 连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。
（2）然后，将灵敏电流计G 与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G 指针偏转情况如图乙所
示。则条形磁铁的运动情况是 。（选填“向上拔出”或“向下插入”）
（3）接着，将灵敏电流计G 接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：
灵敏电流计指针向右偏与螺线管B 中导线的绕向 （选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏
电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 （填序号）。
A．断开开关
B．在A 线圈中插入铁芯
C．变阻器的滑片向右滑动
D．变阻器的滑片向左滑动
（4）最后，该同学用电流传感器研究自感现象，电路如图丁所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数
较大，其直流电阻小于电阻R 的阻值。
12
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①在
时刻，闭合开关S，电路稳定后，在
时刻断开S，电流传感器连接计算机描绘了整个过程线圈中
的电流
随时间t 变化的图像。图丁中的A、B 图像，可能正确的是 。（选填“A”或“B”）
②在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到
图像如图戊所示。
比较
与
的大小关系，有
。（选填“>”“<”或“=”）
【答案】 向下插入 有 AC/CA A
【详解】（2）[1]由图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由图乙可知，螺线管中
的电流方向为逆时针方向（从下往上看），根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形
磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据
楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。
（3）[2]由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为N 极
方向，螺线管B 中导线的绕向不同，则灵敏电流计中电流方向不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B
中导线的绕向有关。
[3]A．合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B 线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏：现在要
使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B 线圈的磁通量应该减小；断开开关，则穿过B 线圈的磁通量减
小，根据楞次定律可知，线圈B 中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B 线圈中的感应电流方向相反，
灵敏电流计左偏，故A 项正确；
B．在A 线圈中插入铁芯，穿过B 线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关
合上瞬间，B 线圈中的电流方向相同，灵敏电流计指针右偏，故B 项错误；
C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A 的磁感应强度减小，穿过B 线圈的
磁通量减小，根据楞次定律，线圈B 中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B 线圈中的感应电流方向相
反，灵敏电流计左偏，故C 项正确；
D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A 的磁感应强度增大，穿过B 线圈的
磁通量增大，根据楞次定律，线圈B 中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B 线圈中的感应电流方向相
同，灵敏电流计右偏，故D 项错误。
故选AC。
（4）[4]当
时刻闭合开关S 的瞬间，电路中的电流突然增大，在线圈L 中要产生自感电动势阻碍电流
的增加，所以线圈L 中的电流会逐渐增加到稳定值，当
时刻断开开关S 时，线圈L 中由于自感电动势阻
碍电流的减小，所以磁电流会在线圈L 和电阻R 中形成回路，然后逐渐减到零。所以其A 图像符合题意。
[5]刚闭合开关时，由于线圈L 中自感电动势很大，所以线圈L 所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律
13
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有
当电路稳定时，由闭合电路欧姆定律有
由于
所以有
四、解答题（本大题共3 小题，共41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．(10 分)如图甲所示，粗糙且相互平行的两导轨固定在同一水平面内，导轨间距
，导轨左侧接有
阻值
的定值电阻。金属棒
垂直导轨放置，与导轨和定值电阻围成面积
的闭合回路，空
间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度
随时间变化的图像如图乙所示。
时间内金属棒
始终保持静止，导轨和金属棒
电阻可忽略不计。求：
(1)
时刻，金属棒
受到的摩擦力大小；
(2)
时间内，定值电阻
上产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得
时，回路中的磁感应强度大小为
根据闭合电路欧姆定律可得回路中的感应电流大小为
金属
处于静止状态，由平衡条件可得
联立解得
14
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（2）
时间内，根据焦耳定律可得
联立解得
14.（14 分）如图所示，间距均为
m 的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在M、N 处平滑连
接，虚线MN 右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为
T 的匀强磁场。a、b 是两根完全相同粗细均匀的
金属棒，单棒质量为
kg，电阻为
Ω，a 棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高
m 处；b 棒
与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN 的距离
m。现让a 棒由静止释放，运动过程中与b 棒始终
没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为
m/s，求：
(1)a 棒刚进入磁场时b 棒受到的安培力的大小；
(2)稳定时b 棒上产生的焦耳热；
(3)稳定时a、b 两棒间的间距d？
【答案】(1)1N
(2)0.4J
(3)3.4m
【详解】（1）下滑过程机械能守恒，设a 棒刚进入水平磁场的速度为v，则有
对回路有
代入数据解得
v=4m/s
（2）系统稳定时ab 棒共速，设共同速度为
；系统动量守恒，能量守恒有
根据能量守恒定律有
15
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由于电阻相等，则
解得
J
（3）设a 棒在水平轨道上运动时任意时刻回路电流为I，在极短时间
内，a 棒的速度增量为
，对a 棒
使用动量定理有
根据
得
又
，
得
解得
代入数据解得
m
15．(17 分)如图甲所示，两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，其间距L=2m。导轨间
存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=2T。两根金属棒NQ 和ab 与导轨始终保持垂直且接触良
好，NQ 棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导
轨。已知ab 棒的质量为2kg，NQ 棒和ab 棒接入电路的电阻均为2Ω，导轨电阻不计。将ab 棒从静止开始
释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力FT，作出力FT随时间t 的变
化图像如图乙所示（力FT大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g 取10m/s2。求：
（1）t1=1s 时，金属棒ab 的速度大小；
（2）t2=3s 时，外力F 的大小。
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【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）设NQ 棒的质量为M。当t=0 时，对NQ 棒，由平衡条件得
代入数据解得
t1=1s，NQ 棒受到沿斜面向上的拉力
对NQ 棒分析，由平衡条件得
解得NQ 棒受到的安培力大小为
方向沿斜面向下，又
代入数据解得
ab 棒产生的感应电动势为
由
，代入数据解得
（2）由图乙可得，当t2=3s 时，NQ 棒受到沿斜面向上的拉力
对NQ 棒受力分析，由平衡条件得
代入数据解得
由安培力公式有
代入数据解得
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ab 棒产生的感应电动势为
又
代入数据解得金属棒ab 的速度为
由以上可知，棒ab 的速度可表示为
由于FT随时间均匀增大，所以ab 在做匀加速直线运动，其加速度为
对棒ab 受力分析，由牛顿第二定律得
代入数据解得
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