2023年高考物理易错题精编2023年高考物理易错题精编易错点25 电磁感应中的动力学和能量问题（解析版）

2023年高考物理易错题精编2023年高考物理易错题精编2023年高考物理易错题精编易错点25电磁感应中的动力学和能量问题易错总结以及解题方法一、电磁感应中的动力学问题电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)用闭合电路欧姆定律求回路中感应电流的大小．(3)分析导体的受力情况(包括安培力)．(4)列动力学方程(a≠0)或平衡方程(a＝0)求解．二、电磁感应中的能量问题1．电磁感应现象中的能量转化2．焦耳热的计算(1)电流恒定时，根据焦耳定律求解，即Q＝I2Rt.(2)感应电流变化，可用以下方法分析：①利用动能定理，求出克服安培力做的功W安，即Q＝W安．②利用能量守恒定律，焦耳热等于其他形式能量的减少量．【易错跟踪训练】易错类型：分析综合能力欠缺1．（2021·全国）如图所示，宽为a的矩形金属导线框，从图示位置由静止开始下落，通过一宽度为的水平匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面。从线框下边进入磁场区域到线框上边离开磁场区域的过程中（）A．线框中一直有感应电流B．线框受安培力时安培力的方向总是竖直向上C．线框可能一直做匀速直线运动D．线框可能一直做匀减速直线运动2．（2021·全国高三专题练习）如图所示，两平行倾斜轨道ab和cd为两根相同的电阻丝，每根电阻丝的电阻与到上端距离的平方根成正比，即R=k（k为常数），电阻丝平行固定成与地面成θ角，两电阻丝之间的距离为L，上端用电阻不计的导线相连。有一根质量为m、电阻不计的金属棒跨接在两轨道上，与轨道接触良好，且无摩擦，空间存在垂直轨道向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，从最上端放开金属棒后发现通过金属棒的电流不变，重力加速度为g，下列判断不正确的是（）A．金属棒一直做匀加速运动B．可求出经过时间t时金属棒产生的电动势C．可求出经过时间t内流经金属棒的电荷量D．不可求出金属棒下降h过程中电阻丝产生的焦耳热3．（2020·上海市青浦高级中学高三期末）如图所示，一金属线圈用绝缘细线挂于O点，O点正下方有有界水平匀强磁场，磁场宽度大于线圈直径。拉直细线，将线圈拉离平衡位置由磁场外静止释放，线圈摆动过程中经过磁场区域，若不计空气阻力，则（）A．线圈向右穿过磁场后，还能摆至原来释放时的高度B．只有在进入磁场过程中，线圈中才有感应电流C．在摆动过程中，线圈中始终有感应电流D．线圈最终将在磁场中来回摆动4．（2020·全国）两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（）A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向右5．（2021·全国高三专题练习）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.50m，左端接一电阻R=0.20，匀强磁场的磁感应强度B=0.30T，方向垂直于导轨所在平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导体棒的电阻r=0.10Ω，导轨电阻忽略不计，当以6.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，则（）A．电阻R两端的电压为0.90VB．导体棒b端电势高C．回路中感应电流的大小为3.0AD．维持导体棒ab做匀速运动的水平外力F的大小为0.90N6．（2020·全国高三专题练习）如图所示，金属杆a在高为h处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向下的匀强磁场，水平部分导轨上原来放有一根金属杆b，两杆质量相同，水平导轨足够长，不计摩擦，关于两杆最终的运动状态，下列说法正确的是（）A．两杆的速度均为 B．两杆的速度均为C．杆a静止，杆b的速度为 D．杆a静止，杆b的速度为7．（2021·南京市雨花台中学高三月考）如图，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的正方形导体框，现将导体框分别朝两个方向以、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（）A．导体框中产生的感应电流方向相反B．导体框边两端电势差之比为1∶3C．导体框中产生的焦耳热之比为1∶3D．通过导体框截面的电荷量之比为1∶38．（2021·北京高考真题）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（）A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于9．（2021·湖北省武汉市汉铁高级中学高三月考）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动10．（2021·江苏省前黄高级中学高三月考）如图，间距为的足够长平行导轨固定在水平面上，导轨左端接阻值为的电阻。导轨之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为的金属杆从左侧水平向右以的速度进入磁场，在水平外力控制下做匀减速运动，后速度刚好减为零。杆与导轨间的动摩擦因数为0.1，忽略杆与导轨的电阻，重力加速度g取。杆从进入磁场到静止过程中，下列说法正确的是（）A．通过电阻的电荷量为1C B．整个过程中安培力做功为C．整个过程中水平外力做功为零 D．水平外力对金属杆的冲量大小为0.5N·s11．（2021·运城市新康国际实验学校高三月考）如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条虚线之间存在匀强磁场，磁场方向与竖直纸面垂直。一个质量为m、边长为L的正方形导体框，在此平面内沿竖直方向运动，t=0时刻导体框的上半部分恰好进入磁场，速度为v0。经历一段时间后，当导体框上半部分恰好出磁场时，速度为零。此后导体框下落，再经历一段时间到达初始位置。已知重力加速度为g，则关于导体框说法不正确的是（）A．上升过程中的加速度一直大于gB．上升过程中的时间比下落过程中的少C．上升过程中安培力做的功比下落过程中的多D．上升过程中电阻消耗的电能比下落过程中的大12．（2021·贵州高三）如图，一足够长通电直导线固定在光滑水平面上，质量是的硬质金属环在该平面上运动，初速度大小为、方向与导线的夹角为，则该金属环最终（）A．做曲线运动，环中最多能产生0.08J的电能B．静止在平面上，环中最多能产生的电能C．做匀加速直线运动，环中最多能产生的电能D．做匀速直线运动，环中最多能产生的电能13．（2021·新疆乌鲁木齐·高三）如图所示，有两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间的距离为d，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆放在导轨上。现使杆1以初速度v0开始向右运动，两杆在运动过程中不会相撞且始终与导轨垂直并接触良好。已知杆1、2的电阻均为R，导轨的电阻及空气阻力均忽略不计。当杆1的速度为时，求∶（1）杆2的速度大小；（2）杆2受到的安培力大小和整个回路中的瞬时电功率。14．（2021·北京人大附中高三）如图所示，足够长的光滑轨道水平放置，导轨间距L=0.5m，轨道左端c、d接电阻R=0.4Ω，磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于轨道平面。质量m=2kg、电阻r=0.1Ω的导体棒ab，t=0时刻获得方向沿轨道向右、大小v=5m/s的瞬时速度。棒ab与轨道接触良好，不计轨道的电阻，求：（1）t=0时刻棒ab受到的安培力大小；（2）t=0时刻棒ab两端的电压U；（3）从棒ab获得瞬时速度至停止的过程中，棒ab中产生的内能Q。15．（2021·全国高三专题练习）如图所示，金属导轨水平放置，宽为L=0.50m，电阻不计。在导轨间长d=0.8m的区域内，存在方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T。质量m=4.0kg、电阻R0=0.05Ω的金属棒CD水平置于导轨上，与轨道之间的动摩擦因数为0.25，初始位置与磁场区域的左边界相距x=0.2m，用一根轻质绝缘的细绳水平绕过定滑轮与CD棒相连。现用一个恒力F=50N竖直向下作用于细绳A端，CD棒由静止开始运动，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直，g取10m/s2。求：（1）CD棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；（2）CD棒通过磁场的过程中通过其横截面的电荷量q；（3）CD棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q。16．（2021·福建莆田市·莆田二中高三月考）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ab边与磁场边界平行。线框在向右的拉力作用下以速度v匀速进入磁场。从ab边刚进入磁场直至cd边刚要进入磁场的过程中，求：（1）金属线框中的感应电流I的大小和方向；（2）金属线框产生的焦耳热Q。易错点25电磁感应中的动力学和能量问题易错总结以及解题方法一、电磁感应中的动力学问题电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)用闭合电路欧姆定律求回路中感应电流的大小．(3)分析导体的受力情况(包括安培力)．(4)列动力学方程(a≠0)或平衡方程(a＝0)求解．二、电磁感应中的能量问题1．电磁感应现象中的能量转化2．焦耳热的计算(1)电流恒定时，根据焦耳定律求解，即Q＝I2Rt.(2)感应电流变化，可用以下方法分析：①利用动能定理，求出克服安培力做的功W安，即Q＝W安．②利用能量守恒定律，焦耳热等于其他形式能量的减少量．【易错跟踪训练】易错类型：分析综合能力欠缺1．（2021·全国）如图所示，宽为a的矩形金属导线框，从图示位置由静止开始下落，通过一宽度为的水平匀强磁场区域，磁场方向垂直于线框平面。从线框下边进入磁场区域到线框上边离开磁场区域的过程中（）A．线框中一直有感应电流B．线框受安培力时安培力的方向总是竖直向上C．线框可能一直做匀速直线运动D．线框可能一直做匀减速直线运动【答案】B【详解】ACD．因b<a，则当从线圈的下边出离磁场的下边缘，到线圈的上边进入磁场的上边缘的过程中，穿过线圈的磁通量不变，线框中无感应电流产生，此过程中线圈也不受安培力作用，只受重力作用而做加速运动，则线框不可能一直做匀速或者一直匀减速运动，选项ACD错误；B．当线圈的下边进入磁场向下运动时，下边受向上的安培力；当线圈的上边在磁场中向下运动时受安培力也向上，则线框受安培力的方向总是竖直向上，选项B正确；故选B。2．（2021·全国高三专题练习）如图所示，两平行倾斜轨道ab和cd为两根相同的电阻丝，每根电阻丝的电阻与到上端距离的平方根成正比，即R=k（k为常数），电阻丝平行固定成与地面成θ角，两电阻丝之间的距离为L，上端用电阻不计的导线相连。有一根质量为m、电阻不计的金属棒跨接在两轨道上，与轨道接触良好，且无摩擦，空间存在垂直轨道向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，从最上端放开金属棒后发现通过金属棒的电流不变，重力加速度为g，下列判断不正确的是（）A．金属棒一直做匀加速运动B．可求出经过时间t时金属棒产生的电动势C．可求出经过时间t内流经金属棒的电荷量D．不可求出金属棒下降h过程中电阻丝产生的焦耳热【答案】D【详解】A．由题意可知通过金属棒的电流恒定，则金属棒受到沿倾斜轨道向上的安培力FA=BIL大小恒定，金属棒的加速度a=恒定，可知金属棒做初速度为0的匀加速直线运动，A项正确，不符合题意；B．经过时间t，金属棒下滑的距离x=at2速度v=at金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=Blat电路中的电流I=而R总=2k=kt解得I=恒定，金属棒的加速度a=联立解得a和I，根据速度公式可知金属棒的速度v=at金属棒切割磁感线产生的电动势E=BLv可求得E，B项正确，不符合题意；C．电流I恒定，根据q=It可求电荷量，C项正确，不符合题意；D．金属棒下降h，可求时间t0=金属棒下滑过程中产生的热功率P=I2R总=I2kt金属棒下滑h过程中每根电阻丝产生的焦耳热Q=×t0可求焦耳热，D项错误，符合题意。故选D。3．（2020·上海市青浦高级中学高三期末）如图所示，一金属线圈用绝缘细线挂于O点，O点正下方有有界水平匀强磁场，磁场宽度大于线圈直径。拉直细线，将线圈拉离平衡位置由磁场外静止释放，线圈摆动过程中经过磁场区域，若不计空气阻力，则（）A．线圈向右穿过磁场后，还能摆至原来释放时的高度B．只有在进入磁场过程中，线圈中才有感应电流C．在摆动过程中，线圈中始终有感应电流D．线圈最终将在磁场中来回摆动【答案】D【详解】线圈在进入和穿出磁场的过程中，线圈中的磁通量发生变化，在线圈中会产生感应电流，完全进入后，磁通量不变，没有感应电流。有感应电流时，机械能向电能转化，所以穿出磁场后，不能回到释放点的高度。最终线圈在磁场中来回摆动，无感应电流产生，机械能守恒。故选D。4．（2020·全国）两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（）A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向右【答案】B【详解】两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，AB向右运动，闭合回路磁通量增加，由楞次定律“增反减同”判断回路中感应电流所产生的磁场方向与原磁场方向相反，再根据右手螺旋定则可知感应电流的方向为B→A→C→D→B。再根据左手定则，判定导体棒CD受到的磁场力向右，AB受到的磁场力向左。故选B。5．（2021·全国高三专题练习）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.50m，左端接一电阻R=0.20，匀强磁场的磁感应强度B=0.30T，方向垂直于导轨所在平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导体棒的电阻r=0.10Ω，导轨电阻忽略不计，当以6.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，则（）A．电阻R两端的电压为0.90VB．导体棒b端电势高C．回路中感应电流的大小为3.0AD．维持导体棒ab做匀速运动的水平外力F的大小为0.90N【答案】C【详解】A.有法拉第电磁感应定律可得电阻R两端的电压，由闭合电路欧姆定律可得A错误；B．由右手定则可得，电流从导体棒a端经过电阻R回到导体棒b端，因此导体棒a端的电势较高，B错误；C．由闭合电路欧姆定律可得C正确；D．，由共点力平衡条件可得：维持导体棒ab做匀速运动的水平外力F的大小为0.45N，D错误；故选C。6．（2020·全国高三专题练习）如图所示，金属杆a在高为h处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向下的匀强磁场，水平部分导轨上原来放有一根金属杆b，两杆质量相同，水平导轨足够长，不计摩擦，关于两杆最终的运动状态，下列说法正确的是（）A．两杆的速度均为 B．两杆的速度均为C．杆a静止，杆b的速度为 D．杆a静止，杆b的速度为【答案】A【详解】a下滑h过程中机械能守恒解得a进入磁场后，回路中产生感应电流，a、b都受安培力作用，a作减速运动，b作加速运动，经一段时间，a、b速度达到相同，之后回路的磁通量不发生变化，感应电流为零，安培力为零，二者匀速运动，匀速运动的速度即为a、b的最终速度，设为v，由过程中a、b系统所受合外力为零，动量守恒得mv0＝(m+m)v解得最终速度故选A。7．（2021·南京市雨花台中学高三月考）如图，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的正方形导体框，现将导体框分别朝两个方向以、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（）A．导体框中产生的感应电流方向相反B．导体框边两端电势差之比为1∶3C．导体框中产生的焦耳热之比为1∶3D．通过导体框截面的电荷量之比为1∶3【答案】B【详解】A．将线框拉出磁场的过程中，穿过线框的磁通量都减小，由楞次定律判断出感应电流的方向都沿顺时针方向，方向相同，故A不符合题意；B．设正方形的边长为L，线框以v运动时，dc边中感应电动势为E1=BLvad边两端电势差为线框以3v运动时，ad边中感应电动势为E2=3BLvad边两端电势差为导体框边两端电势差之比为U1:U2=1:3故B符合题意；C．线框以v运动时，产生的焦耳热为线框以3v运动时，产生的焦耳热为导体框中产生的焦耳热之比为Q1:Q2=3:1故C不符合题意；D．将线框拉出磁场的过程中，穿过线框的磁通量的变化量相同，根据推论得知，通过导体框截面的电荷量相同，故D不符合题意。故选B。8．（2021·北京高考真题）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中（）A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于【答案】C【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为感应电流为故安培力为根据牛顿第二定律有可得随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误；C．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为因R与r串联，则产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为故C正确；D．整个过程只有安培力做负功，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于，故D错误。故选C。9．（2021·湖北省武汉市汉铁高级中学高三月考）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【详解】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD错误，A正确。故选A。10．（2021·江苏省前黄高级中学高三月考）如图，间距为的足够长平行导轨固定在水平面上，导轨左端接阻值为的电阻。导轨之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为的金属杆从左侧水平向右以的速度进入磁场，在水平外力控制下做匀减速运动，后速度刚好减为零。杆与导轨间的动摩擦因数为0.1，忽略杆与导轨的电阻，重力加速度g取。杆从进入磁场到静止过程中，下列说法正确的是（）A．通过电阻的电荷量为1C B．整个过程中安培力做功为C．整个过程中水平外力做功为零 D．水平外力对金属杆的冲量大小为0.5N·s【答案】D【详解】A．导体棒在磁场中运动的位移为通过电阻的电荷量为故A错误；BC．根据动能定理得因为外力做功无法确定，所以安培力做功也无法确定，故BC错误；D．根据动量定理得结合解得D正确。故选D。11．（2021·运城市新康国际实验学校高三月考）如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条虚线之间存在匀强磁场，磁场方向与竖直纸面垂直。一个质量为m、边长为L的正方形导体框，在此平面内沿竖直方向运动，t=0时刻导体框的上半部分恰好进入磁场，速度为v0。经历一段时间后，当导体框上半部分恰好出磁场时，速度为零。此后导体框下落，再经历一段时间到达初始位置。已知重力加速度为g，则关于导体框说法不正确的是（）A．上升过程中的加速度一直大于gB．上升过程中的时间比下落过程中的少C．上升过程中安培力做的功比下落过程中的多D．上升过程中电阻消耗的电能比下落过程中的大【答案】A【详解】A．整个导体框在磁场内上升过程中只受重力作用，则其加速度等于g，选项A错误，符合题意；B．上升过程经过磁场边界时，受向下的安培力，则加速度大于g；下降过程经过磁场边界时，受向上的安培力，则加速度小于g；上升下降的位移大小相等，可知在上升过程中的时间比下落过程中的少，选项B正确，不符合题意。C．根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时：上升的速率大于下降的速率，上升过程的安培力大小较大，而位移大小相等，所以上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多，选项C正确，不符合题意。D．因克服安培力做功等于产生的电能，可知在上升过程中电阻消耗的电能比下落过程中的大，选项D正确，不符合题意。故选A。12．（2021·贵州高三）如图，一足够长通电直导线固定在光滑水平面上，质量是的硬质金属环在该平面上运动，初速度大小为、方向与导线的夹角为，则该金属环最终（）A．做曲线运动，环中最多能产生0.08J的电能B．静止在平面上，环中最多能产生的电能C．做匀加速直线运动，环中最多能产生的电能D．做匀速直线运动，环中最多能产生的电能【答案】D【详解】金属环在向右上方运动过程中，通过金属环的磁通量减少，根据楞次定律可知金属环受到的安培力会阻碍金属环的运动，直到金属环磁通量不发生变化，即沿着导线的方向运动时，金属环不再受到安培力的作用，此时金属环将沿导线方向做匀速直线运动，金属环只具有竖直方向的速度，根据速度合成与分解规律可知金属环最终做匀速直线运动的速度为根据能量守恒定律可得，金属环中产生的电能为所以D正确；ABC错误；故选D。13．（2021·新疆乌鲁木齐·高三）如图所示，有两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间的距离为d，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆放在导轨上。现使杆1以初速度v0开始向右运动，两杆在运动过程中不会相撞且始终与导轨垂直并接触良好。已知杆1、2的电阻均为R，导轨的电阻及空气阻力均忽略不计。当杆1的速度为时，求∶（1）杆2的速度大小；（2）杆2受到的安培力大小和整个回路中的瞬时电功率。【答案】(1)；(2)，【详解】(1)以水平向右为正方向，金属杆1、2组成的系统水平方向受力平衡，可用动量守恒定律解得(2)回路中的电动势为总电流为杆2受到的安培力大小为整个回路中的瞬时电功率为14．（2021·北京人大附中高三）如图所示，足够长的光滑轨道水平放置，导轨间距L=0.5m，轨道左端c、d接电阻R=0.4Ω，磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于轨道平面。质量m=2kg、电阻r=0.1Ω的导体棒ab，t=0时刻获得方向沿轨道向右、大小v=5m/s的瞬时速度。棒ab与轨道接触