人教版高中物理选修32《第四章电磁感应》复习学案+单元过关测试题精品整理含答案.docx
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人教版高中物理选修32《第四章电磁感应》复习学案+单元过关测试题精品整理含答案
人教版高中物理选修3-2复习学案+单元过关测试题
《第四章电磁感应》
核心知识点一：
楞次定律的理解和应用
1．楞次定律解决的是感应电流的方向问题，它涉及两个磁场——感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场），前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
2．对“阻碍意义的理解”
（1）阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的变化趋势不会改变，不会发生逆转。
（2）阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流。
（3）阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动方向将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动。
（4）由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其他形式的能转化为电能，因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现。
3．运用楞次定律处理问题的思路
（1）判定感应电流方向问题的思路
运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可以总结
为“一原、二感、三电流”。
①明确原磁场：
弄清原磁场的方向以及磁通量的变化情况。
②确定感应磁场：
即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向。
③判定电流方向：
即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。
（2）判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略
在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动。
【例题1】（多选）在光滑水平面上固定一个通电线圈，如图所示，一铝块正由左向右滑动穿过线圈，不考虑任何摩擦，那么下面正确的判断是（ ）
A．接近线圈时做加速运动，离开时做减速运动
B．接近和离开线圈时都做减速运动
C．一直在做匀速运动
D．在线圈中运动时是匀速的
解析：
当铝块接近或离开通电线圈时，由于穿过铝块的磁通量发生变化，所以在铝块内要产生感应电流。
产生感应电流的原因是它接近或离开通电线圈，产生感应电流的效果是要阻碍它接近或离开通电线圈，所以在它接近或离开时都要做减速运动，所以A、C错，B正确。
由于通电线圈内是匀强磁场，所以铝块在通电线圈内运动时无感应电流产生，故做匀速运动，D正确。
答案：
BD
核心知识点二：
电磁感应的图象问题
1．电磁感应的图象种类
图象类型
（1）磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象，即Bt图象、Φ－t图象、E－t图象和I－t图象
（2）对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E－x图象和I－x图象
问题类型
（1）由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象
（2）由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量
应用知识
左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知识等
2．电磁感应图象的处理方法
电磁感应中图象问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势（或电流）是否大小恒定，用楞次定律或右手定则判断出感应电动势（或电流）的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围。
分析回路中的感应电动势或感应电流的大小及其变化规律，要利用法拉第电磁感应定律来分析，有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析。
【例题2】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。
规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，图中的i－t图象正确的是（ ）
解析：
磁感应强度均匀变化，产生恒定的感应电流，A错误。
第1s内，磁场垂直于纸面向里均匀增强，由楞次定律可以判定感应电流方向为逆时针，为负，C错误。
同理可判定，第4s内感应电流方向为逆时针，为负，故B错误，D正确。
答案：
D
核心知识点三：
电磁感应中的能量问题
1．电磁感应现象中的能量守恒
能量守恒定律是自然界中的一条基本规律，电磁感应现象当然也不例外。
电磁感应现象中，从磁通量变化的角度来看，感应电流总要阻碍原磁通量的变化；从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍它们的相对运动。
电磁感应现象中的“阻碍”正是能量守恒的具体体现，在这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能。
2．电磁感应现象中的能量转化
（1）与感生电动势有关的电磁感应现象中，磁场能转化为电能，若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电路的内能。
（2）与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能。
克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。
若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电路的内能。
3．求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路
（1）分析回路，分清电源和外电路：
在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，其余部分相当于外电路。
（2）分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化。
如：
做功情况
能量变化特点
滑动摩擦力做功
有内能产生
重力做功
重力势能发生变化
克服安培力做功
有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就有多少其他形式能转化为电能
安培力做正功
电能转化为其他形式的能
（3）根据能量守恒方程求解
【例题3】如图所示，竖直固定的光滑U形金属导轨MNOP每米长度的电阻为r，MN平行于OP，且相距为l，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨所在平面垂直。
有一质量为m、电阻不计的水平金属杆ab可在导轨上自由滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。
将ab从某一位置由静止开始释放后，下滑h高度时速度达最大，在此过程中，电路中产生的热量为Q，以后设法让杆ab保持这个速度匀速下滑，直到离开导轨为止。
求：
（1）金属杆匀速下滑时的速度。
（2）匀速下滑过程中通过金属杆的电流I与时间t的关系。
解析：
（1）金属杆ab由静止释放到刚好达到最大速度vm的过程中，由能量守恒定律可得mgh＝Q＋
m
解得vm＝
①
（2）设金属杆刚达到最大速度时，电路总电阻为R0
ab杆达到最大速度时有mg＝BIl②
E＝Blvm③
I＝
④
由②③④得mg＝
再经时间t，电路总电阻R＝R0－2rvmt，则I＝
＝
。
联立以上各式解得I＝
。
答案：
（1）
（2）I＝
核心知识点四：
电磁感应中的力学问题
由于通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，因此电磁感应问题往往和力学问题综合在一起考查。
1．理解电磁感应问题中的两个研究对象及其之间的相互制约关系
2．领会力和运动的动态关系
3．解决电磁感应现象中的力学问题的思路
（1）对电学对象要画好必要的等效电路图。
（2）对力学对象要画好必要的受力分析图和过程示意图。
（3）电磁感应中切割磁感线的导体要运动，产生的感应电流又要受到安培力的作用，在安培力作用下，导体的运动状态发生变化，这就可能需要应用牛顿运动定律。
特别提醒对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。
要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点。
【例题4】如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。
一根质量为m的均匀直金属杆AB放在两导轨上，并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。
导轨和金属杆的电阻可忽略。
让AB杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由B向A方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图。
（2）在加速下滑过程中，当AB杆的速度大小为v时，求此时AB杆中的电流大小及其加速度的大小。
（3）求在下滑过程中，AB杆可以达到的最大速度值。
解析：
（1）如图所示，重力mg，竖直向下；支持力FN，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上。
（2）当AB杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中电流I＝
＝
。
AB杆受到安培力F＝BIL＝
，
根据牛顿运动定律，有ma＝mgsinθ－F＝mgsinθ－
，a＝gsinθ－
。
（3）当
＝mgsinθ时，AB杆达到最大速度
vmax＝
。
答案：
（1）见解析
（2）
gsinθ－
（3）
《第四章电磁感应》单元过关测试题
一、选择题（本题共10个小题，每小题7分，共70分.1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题）
1．关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了电磁感应现象
B．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
C．法拉第首先发现了电流的热效应
D．纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律
2．如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落到与磁铁的最上端齐平的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．金属环在下落过程中的机械能守恒
B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C．金属环的机械能先减小后增大
D．磁铁对环的磁场力对环做正功
3．如图所示，在一均匀磁场中有一导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一段导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则（ ）
A．ef将减速向右运动，但不是匀减速运动
B．ef将匀减速向右运动，最后停止
C．ef将匀速向右运动
D．ef将往返运动
4．如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F（ ）
A．方向向右，且为恒力
B．方向向右，且为变力
C．方向向左，且为变力
D．方向向左，且为恒力
5．如图所示电路中，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，A、B两灯都不会立即熄灭，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
6．如图所示，A是一边长为L的正方形导线框．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动．规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图象正确的是（ ）
7．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力F将矩形线圈从磁场中匀速拉出．在其他条件不变的情况下（ ）
A．速度越大时，拉力做功越多
B．线圈边长L1越大时，拉力做功越多
C．线圈边长L2越大时，拉力做功越多
D．线圈电阻越大时，拉力做功越多
8．如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一个接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光情况的说法正确的是（ ）
A．闭合开关后小灯泡可能发光
B．若闭合开关后小灯泡发光，则再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮
C．闭合开关瞬间，小灯泡才能发光
D．若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯泡可能会发光
9．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ）
A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba
B．从0到t1时间内，导线框中电流大小不变
C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大
D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变
10．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
二、非选择题（本题共2小题，共30分）
11．如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距l＝0.5m，导轨左端连接一个R＝0.2Ω的电阻和一个理想电流表A，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度B＝1T的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．一根质量为m＝0.4kg、电阻为r＝0.05Ω的金属棒与磁场的左边界cd重合．现对金属棒施加一水平向右、F＝0.4N的恒定拉力，使棒从静止开始向右运动，已知在金属棒离开磁场右边界ef前电流表的示数已保持稳定．
（1）求金属棒离开磁场右边界ef时的速度大小．
（2）当拉力F的功率为0.08W时，求金属棒的加速度．
12．如图所示，足够长的U形框架宽度是L＝0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ＝37°角，磁感应强度B＝0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m＝0.2kg，有效电阻R＝2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为Q＝2C．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：
（1）导体棒匀速运动的速度；
（2）导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功．
《第四章电磁感应》单元过关测试题
参考答案
一、选择题（本题共10个小题，每小题7分，共70分.1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题）
1．（河北石家庄联考）关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了电磁感应现象
B．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
C．法拉第首先发现了电流的热效应
D．纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律
解析：
法拉第发现了电磁感应现象，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B错误；焦耳发现了电流的热效应，选项C错误；纽曼和韦伯先后总结出了法拉第电磁感应定律，选项D正确．
答案：
D
2．如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落到与磁铁的最上端齐平的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．金属环在下落过程中的机械能守恒
B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C．金属环的机械能先减小后增大
D．磁铁对环的磁场力对环做正功
解析：
金属环在下落过程中，穿过环内的磁通量增加，产生感应电流．根据楞次定律可知，在这个过程中，为阻碍环的磁通量增加，磁铁对环有向上的磁场力，则磁场力对环做负功，机械能减小，环减少的重力势能转化为环的动能和电能，B项正确．
答案：
B
3．如图所示，在一均匀磁场中有一导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一段导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则（ ）
A．ef将减速向右运动，但不是匀减速运动
B．ef将匀减速向右运动，最后停止
C．ef将匀速向右运动
D．ef将往返运动
解析：
ef向右运动，在闭合回路中产生感应电流，根据楞次定律，ef受安培力将阻碍其向右运动，即ef要克服安培力做功而使动能减少，故ef向右做减速运动．但值得注意的是，随速度v的减小，加速度减小，故不可能做匀减速运动．A正确．
答案：
A
4．如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F（ ）
A．方向向右，且为恒力 B．方向向右，且为变力
C．方向向左，且为变力D．方向向左，且为恒力
解析：
由E＝n
·S可知，因磁感应强度均匀减小，感应电动势E恒定，由F安＝BIl，I＝
可知，ab棒受的安培力随B的减小而均匀变小，由外力F＝F安可知，外力F也均匀减小为变力，由左手定则可判断F安水平向右，所以外力F水平向左，C正确．
答案：
C
5．如图所示电路中，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，A、B两灯都不会立即熄灭，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
解析：
合上开关时，B灯立即正常发光，A灯所在的支路中，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，故选项A错误、B正确；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，选项C错误；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，选项D错误．
答案：
B
6．如图所示，A是一边长为L的正方形导线框．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动．规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图象正确的是（ ）
解析：
当bc边进入磁场切割磁感线时，产生感应电流，利用右手定则可判断感应电流的方向从c→b，再利用左手定则可判断安培力向左，与规定的安培力的正方向相反，A错误，结合I＝
，F＝BIL，得安培力F是定值，C错误；当线框穿出磁场时，ad边切割磁感线，产生感应电流从d→a，利用左手定则可判断安培力向左，与规定的安培力的正方向相反，B正确．
答案：
B
7．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力F将矩形线圈从磁场中匀速拉出．在其他条件不变的情况下（ ）
A．速度越大时，拉力做功越多
B．线圈边长L1越大时，拉力做功越多
C．线圈边长L2越大时，拉力做功越多
D．线圈电阻越大时，拉力做功越多
解析：
用力F匀速拉出线圈的过程中所做的功为W＝FL2，又F＝F安＝IBL1，I＝
，所以W＝
，可知A、B、C正确，D错误．
答案：
ABC
8．如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一个接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光情况的说法正确的是（ ）
A．闭合开关后小灯泡可能发光
B．若闭合开关后小灯泡发光，则再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮
C．闭合开关瞬间，小灯泡才能发光
D．若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯泡可能会发光
解析：
闭合开关后，A产生交变磁场，B的磁通量变化，小灯泡通电后可能发光，选项A正确、C错误；闭合开关后再将B线圈靠近A，B的磁通量变化率增大，产生的感应电动势更大，小灯泡更亮，选项B正确；闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，A中电流减小，B的磁通量变化率减小，小灯泡不会发光，选项D错误．
答案：
AB
9．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ）
A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba
B．从0到t1时间内，导线框中电流大小不变
C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大
D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变
解析：
由图可知，0～t1内，线框中磁通量的变化率相同，故0到t2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为adcba方向，故A正确；从0到t1时间内，线框中磁通量的变化率相同，由E＝
可知，电路中电流大小恒定不变；同理从t1到t2时间内，导线电流大小恒定，故选项B正确，C错误；从t1到t2时间内，电路中电流大小恒定不变，故由F＝BIL可知，F与B成正比，故D错误．
答案：
AB
10．（全国甲卷，20）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
解析：
由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿a到b的方向流动，选项B正确；由感应电动势E＝
Bl2ω知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C错误；若ω变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P＝I2R知，电流在R上的热功率变为原来的4倍，选项D错误．
答案：
AB
二、非选择题（本题共2小题，共30分）
11．如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距l＝0.5m，导轨左端连接一个R＝0.2Ω的电阻和一个理想电流表A，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度B＝1T的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．一根质量为m＝0.4kg、电阻为r＝0.05Ω的金属棒与磁场的左边界cd重合．现对金属棒施加一水平向右、F＝0.4N的恒定拉力，使棒从静止开始向右运动，已知在金属棒离开磁场右边界ef前电流表的示数已保持稳定．
（1）求金属棒离开磁场右边界ef时的速度大小．
（2）当拉力F的功率为0.08W时，求金属棒的加速度．
解析：
（1）由题意可知，当金属棒离开右边界ef时已达到最大速度vmax，有E＝Blvmax，I＝
，F安＝BIl，F安＝F，代入数据得vmax＝0.4m/s.
（2）当力F的功率为0.08W时，金属棒的速度v＝
＝0.2m/s
F－F′安＝ma，即F－
＝ma
代入数据得a
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