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阶段复习(五) 电磁感应和交变电流
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规范训练
规范答题区
评价项目(100 分)
自评得分
书写工整，卷面整洁(20 分)
有必要的文字说明，指明研究对象、
过程、所用规律(20 分)
列式规范，无连等式，无变形后公式
(20 分)
无代数过程，有联立①②③式得(20 分)
结果规范，中间关键点有结果，矢量
指明方向(20 分)
总分
2
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3
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答案精析
规范训练 (1)0.03 m/s2，方向水平向右 (2)15 C (3)0.45 J
解析 (1)甲棒在斜面导轨下滑的过程，由机械能守恒定律有
mgh＝1
2mv0
2
甲棒进入磁场切割磁感线产生的感应电动势为
E1＝2Bcos 60°·Lv0
由闭合电路欧姆定律可知，回路中产生的感应电流为I1＝E1
2 R
对乙棒，由牛顿第二定律可得
Bcos 60°·I1·2L＝ma
联立可得，乙棒的加速度大小为a＝0.03 m/s2
方向水平向右。
(2)两棒稳定时，电路中电流为0，则
2Bcos 60°·Lv1＝Bcos 60°·2Lv2
解得v1＝v2
两棒受到的安培力满足F 甲＝F 乙
安培力水平分力也大小相等，且方向相反，则两棒组成的系统水平方向动量守恒，可得mv0＝mv1＋mv2
对乙棒，根据动量定理Bcos 60°·I·2Lt＝mv2
其中q＝It
联立可得，通过乙棒的电荷量为
q＝15 C
(3)从甲棒进入磁场到两棒达到稳定过程中，根据能量守恒定律
1
2mv0
2＝1
2mv1
2＋1
2mv2
2＋Q 总
解得Q 总＝0.9 J
则乙棒上产生的焦耳热为
Q 乙＝
R
R＋R Q 总＝0.45 J
4
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