高三物理二輪專題復(fù)習(xí)專題21-電磁感現(xiàn)象中的單雙棒模型（含答案）

高三物理二輪常見模型與方法綜合特訓(xùn)專練專題21電磁感現(xiàn)象中的單雙棒模型（含答案）專練目標(biāo)專練內(nèi)容目標(biāo)1單棒模型（1T—7T）目標(biāo)2雙棒模型（8T—16T）【典例專練】一、單棒模型1．如圖所示，兩個(gè)平行導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=2m。金屬棒MN在導(dǎo)軌間部分電阻r=2Ω，金屬棒質(zhì)量m=0.4kg，導(dǎo)軌的最上端接阻值為R=8Ω的定值電阻。虛線OO′下方無窮大區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。將金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中的v-t圖象如圖。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻和一切摩擦，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，取重力加速度g=10m/s2，則（）A．釋放金屬棒的位置到OO′的距離為10m B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1TC．1～2s內(nèi)，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為32J D．1～2s內(nèi)，金屬棒克服安培力做的功為32J2．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與兩相同的固定電阻和相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻﹐與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，固定電阻消耗的熱功率為Р，此時(shí)（）A．整個(gè)裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為B．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為C．導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為D．導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為3．如圖所示，電阻不計(jì)的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在方向均豎直向上的磁場，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強(qiáng)磁場。阻值恒定的金屬棒在外力F作用下從無磁場區(qū)域中a位置由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)區(qū)域Ⅱ的左邊界時(shí)撤去外力F，金屬棒經(jīng)Ⅱ區(qū)的b位置到達(dá)c位置時(shí)速度變?yōu)榱?。運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好，下列說法正確的是（）A．金屬棒能夠返回?zé)o磁場區(qū)B．在無場區(qū)運(yùn)動(dòng)過程中，通過金屬棒的電量為0C．金屬棒第一次經(jīng)過b時(shí)的加速度大于第二次經(jīng)過b時(shí)的加速度D．從a至c外力F做的功等于回路中的焦耳熱4．如圖甲所示，兩間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端用導(dǎo)線連接，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，一根長度也為L、電阻為R的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌向右、大小為F的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒運(yùn)動(dòng)的加速度與速度關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)金屬導(dǎo)軌及左邊導(dǎo)線電阻，金屬導(dǎo)軌足夠長，若乙圖中的、均為已知量，則下列說法正確的是（）A．金屬棒的質(zhì)量為B．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．當(dāng)拉力F做功為W時(shí)，通過金屬棒橫截面的電量為D．某時(shí)刻撤去拉力，此后金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小與速度大小成正比5．如圖所示，一“”形金屬導(dǎo)軌MPQ固定在水平面上，，金屬導(dǎo)軌左端接一阻值為的電阻，軌道電阻不計(jì)，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。在金屬導(dǎo)軌右側(cè)E位置處垂直于MQ邊放置一足夠長的、質(zhì)量為電阻不計(jì)的光滑金屬棒，此時(shí)金屬棒與M點(diǎn)間的距離為2m，之后在外力作用下，金屬棒以的初速度從E位置處水平向右運(yùn)動(dòng)2m到達(dá)了F位置處，已知此過程中，通過金屬棒的電流保持恒定，下列說法中正確的是（）A．此過程用時(shí)1.5s B．金屬棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．此過程中外力做功1.5J D．此過程中通過電阻R的電荷量為1.5C6．如圖所示，豎直放置的“”形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形邊界內(nèi)勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向里。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等。金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g。則金屬桿（）A．剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)金屬桿做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上B．穿過磁場Ⅰ的時(shí)間小于在兩磁場之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為D．釋放時(shí)距磁場Ⅰ上邊界的高度h一定不小于7．如圖甲中，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌放置在水平面上且間距為L，左端接電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中、將質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上、當(dāng)ab受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與金屬棒速度v的關(guān)系如圖乙所示。已知ab與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，設(shè)ab中的感應(yīng)電流為I，ab受到的安培力大小為F安，R兩端的電壓為UR，R的電功率為P，則下圖中正確的是（）A． B．C． D．雙棒模型8．如圖所示，一質(zhì)量為m的足夠長U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，bc邊長為L，不計(jì)金屬框電阻。一長為L的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，導(dǎo)體棒的阻值為R、質(zhì)量為2m。裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)給金屬框水平向右的初速度v0，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中MN始終與金屬框保持良好接觸，則（）A．剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→c→N→MB．導(dǎo)體棒的最終和U形光滑金屬框一起勻速直線運(yùn)動(dòng)速度為C．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為D．通過導(dǎo)體棒的電荷量為9．兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為θ的斜面上，它們的間距為d。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場充滿整個(gè)空間、方向垂直于斜面向上。兩根金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m和2m，垂直于導(dǎo)軌水平放置在導(dǎo)軌上，如圖所示。設(shè)桿和導(dǎo)軌形成的回路總電阻為R而且保持不變，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g。給ab桿一個(gè)方向沿斜面向上的初速度，同時(shí)對(duì)ab桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力，結(jié)果cd桿恰好保持靜止而ab桿則保持勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．給ab桿初速度的大小v0B．對(duì)ab桿施加的平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力的功率大于回路中的電功率C．經(jīng)過時(shí)間t通過ab桿的電荷量QD．撤去拉力后經(jīng)過足夠長時(shí)間（設(shè)兩桿不相撞），兩桿以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)10．如圖所示：兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間存在有垂直于軌道所在平面向里的勻強(qiáng)磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ，MN平行于ab放置在導(dǎo)軌上，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好?，F(xiàn)在對(duì)PQ、MN施加相同的恒力F作用，先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知PQ進(jìn)入磁場時(shí)加速度恰好為零。從PQ進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，到MN離開磁場區(qū)域?yàn)橹?，PQ的運(yùn)動(dòng)速度v、流過PQ的電流I隨時(shí)間t變化的圖象可能正確的是（）A． B．C． D．11．如圖甲所示,兩根平行且間距為L的光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣的水平面上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),質(zhì)量均為m的兩相同金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置,回路的總電阻大小為R,其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向豎直向上，現(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2v0和v0同時(shí)沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),且先后進(jìn)入磁場區(qū)域，已知金屬棒a離開磁場時(shí)金屬棒b已經(jīng)進(jìn)入磁場區(qū)域，在金屬棒a進(jìn)入磁場到離開磁場的過程中,電流i隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．12．如圖，同一傾斜平面內(nèi)固定有兩組寬度分別為L、2L的足夠長光滑導(dǎo)體軌道，金屬桿a、b水平放置且與軌道接觸良好。定值電阻阻值為R，其余部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中。下列說法正確的是（）A．若桿a、b的質(zhì)量相等，靜止釋放桿a，用平行軌道平面的外力F使桿b保持靜止，則a下滑過程中F逐漸減小B．若桿a、b的質(zhì)量相等，同時(shí)由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以不同的速度勻速下滑C．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，同時(shí)由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以相同的速度勻速下滑D．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，若勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩桿將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同，則a、b勻速運(yùn)動(dòng)的速度之比為2：113．光滑平行異型導(dǎo)軌abcd與a'b'c'd'如圖所示，軌道的水平部分bcd、b'c'd'處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，bc段軌道寬度為cd段軌道寬度的2倍，bc段和cd段軌道都足夠長，但abcd與a'b'c'd'軌道部分的電阻都不計(jì)?，F(xiàn)將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q（P和Q都有電阻，但具體阻值未知）分別置于軌道上的ab段和cd段，將P棒置于距水平軌道高為h處由靜止釋放，使其自由下滑，重力加速度為g。則（）A．當(dāng)P棒進(jìn)入軌道的水平部分后，P棒先做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)P棒進(jìn)入軌道的水平部分后，Q棒先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．Q棒的最終速度和P棒最終速度相等D．P棒的最終速度，Q棒的最終速度14．如圖所示，空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左右兩部分的間距分別為l、2l；質(zhì)量分別為m、2m的導(dǎo)體棒a、b均垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒a接入電路的電阻為R，其余電阻均忽略不計(jì)；a、b兩棒分別以v0、2v0的初速度同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，a總在窄軌上運(yùn)動(dòng)，b總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，直到兩棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，從開始運(yùn)動(dòng)到兩棒穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)棒加速度的大小始終等于b棒加速度的大小B．穩(wěn)定時(shí)a棒的速度為1.5v0C．電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D．流過導(dǎo)體棒a的某一橫截面的電荷量為15．如圖所示（俯視圖），位于同一水平面內(nèi)的兩根固定金屬導(dǎo)軌、，電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌之間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)將兩根粗細(xì)均勻、完全相同的銅棒、放在兩導(dǎo)軌上，若兩棒從圖示位置以相同的速度沿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，始終與兩導(dǎo)軌接觸良好，且始終與導(dǎo)軌垂直，不計(jì)一切摩擦，則下列說法中正確的是（）A．回路中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變C．回路中的感應(yīng)電流不變D．回路中的熱功率不斷減小16．如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時(shí)AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時(shí)立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv22022屆高三物理二輪常見模型與方法綜合特訓(xùn)專練專題21電磁感現(xiàn)象中的單雙棒模型（答案）【典例專練】一、單棒模型1．【答案】BC【詳解】A．方法一：對(duì)金屬棒從釋放位置到OO′應(yīng)用動(dòng)能定理可得解得方法二：由圖像可知?jiǎng)蚣铀匐A段的位移即為釋放金屬棒的位置到OO′的距離，A錯(cuò)誤；B．由圖像可知金屬棒在磁場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)解得，B正確；CD．由圖像可知1～2s內(nèi)金屬棒下落的高度為所以金屬棒克服安培力做的功為故整個(gè)回路在這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。2．【答案】AD【詳解】A．導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上相對(duì)滑動(dòng)，受力分析可得，摩擦力為故摩擦產(chǎn)生的熱功率為，A正確；B．根據(jù)功能關(guān)系可知，整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率等于除重力以為的外力的功率，即安培力和摩擦力而消耗的功率之和，因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為，故整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率大于，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)導(dǎo)體棒長度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒電阻為R，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為中的感應(yīng)電流為可得所受到的安培力為固定電阻消耗的熱功率為故有，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。3．【答案】AC【詳解】A．在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，導(dǎo)體棒進(jìn)入Ⅱ區(qū)域之前，感應(yīng)電流恒為I1，導(dǎo)體棒中的電流方向從上向下，返回時(shí)此電流在導(dǎo)體棒中的方向從下向上，設(shè)大小為I2′，所以導(dǎo)體棒中總電流為，方向從上往下，根據(jù)左手定則，安培力方向水平向左，所以金屬棒能夠返回?zé)o磁場區(qū)，A正確；B．在無場區(qū)運(yùn)動(dòng)過程中，金屬棒和區(qū)域Ⅰ組成閉合回路，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有感應(yīng)電流，則通過的金屬棒的電量不為0，B錯(cuò)誤；C．在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，導(dǎo)體棒進(jìn)入Ⅱ區(qū)域之前，感應(yīng)電流恒為I1，導(dǎo)體棒中的電流方向從上向下，導(dǎo)體棒進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后，導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I2，此電流在導(dǎo)體棒中的方向從上向下，所以導(dǎo)體棒中總電流為，受到的安培力返回時(shí)此電流在導(dǎo)體棒中的方向從下向上，設(shè)大小為I2′，所以導(dǎo)體棒中總電流為，則受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律，金屬棒第一次經(jīng)過b時(shí)的加速度大于第二次經(jīng)過b時(shí)的加速度，C正確；D．金屬棒從a至到達(dá)區(qū)域Ⅱ的左邊界時(shí)外力F做的功等于回路中的焦耳熱，撤去后，仍然產(chǎn)生焦耳熱，D錯(cuò)誤。故選AC。4．【答案】ABD【詳解】A．由題意可知得結(jié)合圖像可知解得，A正確；B．由題意可知得結(jié)合圖像可知解得，B正確；C．當(dāng)拉力F做功為W時(shí)，金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離為則通過金屬棒截面的電量C錯(cuò)誤；D．某時(shí)刻撤去拉力，此后則，D正確。故選ABD。5．【答案】ACD【詳解】D．此過程中通過電阻R的電荷量為選項(xiàng)D正確；A．開始時(shí)回路的電流為因電流不變，則選項(xiàng)A正確；C．運(yùn)動(dòng)2m后到達(dá)F點(diǎn)時(shí)解得v=1m/s則此過程中產(chǎn)生的電能即克服安培力做功為此過程中由動(dòng)能定理解得W=1.5J選項(xiàng)C正確；B．因?yàn)閯t對(duì)導(dǎo)體棒而言，xv乘積不變，則導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)不是勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。故選ACD。6．【答案】ACD【詳解】A．由于金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場的速度相等，而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬桿進(jìn)入磁場時(shí)應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，A正確；B．對(duì)金屬桿受力分析，根據(jù)可知，金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，其進(jìn)出磁場的v-t圖像如圖所示由于0～t1和t1～t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以，B錯(cuò)誤；C．從進(jìn)入Ⅰ磁場到進(jìn)入Ⅱ磁場之前過程中，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以所以穿過兩個(gè)磁場過程中產(chǎn)生的熱量，C正確；D．若金屬桿出磁場Ⅰ時(shí)速度達(dá)到最小，由解得根據(jù)前面分析可知金屬桿進(jìn)入磁場Ⅱ的速度有又進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等根據(jù)得金屬桿進(jìn)入磁場的高度，D正確。故選ACD。7．【答案】AD【詳解】AB．導(dǎo)體棒所受安培力根據(jù)牛頓第二定律隨著速度的增加，拉力逐漸減小，而安培力逐漸增加，因此加速度逐漸減小，導(dǎo)體棒做加速的逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；C．R兩端的電壓隨速度增加，UR逐漸增大，但隨著速度增加的越來越慢，最終勻速運(yùn)動(dòng)，因此圖像的斜率逐漸減小，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知功率逐漸增大，但增加的越來越緩慢，最終功率恒定不變，D正確。故選AD。雙棒模型8．【答案】BCD【詳解】A．金屬框開始獲得向右的初速度v0，根據(jù)楞次定律可知回路磁通量增大，原磁場垂直紙面向里，所以感應(yīng)電流磁場垂直向外，再根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)閏→b→M→N，最后當(dāng)二者速度相等時(shí)，回路中沒有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．以金屬框和導(dǎo)體棒整體為研究對(duì)象，由于整體水平方向不受力，所以整體水平方向動(dòng)量守恒，最后二者速度達(dá)到相等，取初速度方向?yàn)檎鶕?jù)動(dòng)量守恒定律可得可得故B正確；C．由能量守恒可知，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱故C正確。D．對(duì)導(dǎo)體棒，根據(jù)動(dòng)量定理可得其中可得通過導(dǎo)體棒的電荷量為故D正確。故選BCD。9．【答案】ABC【詳解】A．a(chǎn)b桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E＝Bdv0因?yàn)榛芈房傠娮铻镽，則回路電流I由于cd桿靜止不動(dòng)可知cd桿受力平衡，在沿斜面方向上有2mgsinθ＝BId所以電流I聯(lián)立解得ab桿速度為v0故A正確；B．a(chǎn)b所受拉力做的功，一部分增加ab的重力勢(shì)能，另一部分使回路中產(chǎn)生電能，所以拉力的功率大于回路中的電功率，故B正確；C．經(jīng)過時(shí)間t，通過回路的電荷量Q＝It故C正確；D．假設(shè)拉力經(jīng)過足夠長時(shí)間兩桿以相同速度做勻速運(yùn)動(dòng)，則回路中沒有磁通量的變化，沒有感應(yīng)電流，兩桿都只受重力沿導(dǎo)軌向下的分力，加速度不為零，與假設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)矛盾，故D錯(cuò)誤。故選ABC。10．【答案】ACD【詳解】AB．當(dāng)PQ離開磁場時(shí)，MN還未進(jìn)入磁場，PQ進(jìn)人磁場時(shí)加速度恰好為零，則PQ在磁場內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，由于PQ離開磁場時(shí)，MN還未進(jìn)入磁場，PQ上的安培力消失，PQ將在外力F的作用下做勻加速；當(dāng)PQ未離開磁場時(shí)，MN已進(jìn)入磁場，根據(jù)題意可知MN進(jìn)入磁場時(shí)與PQ速度相等，則兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等大反向，故電流為零，則兩棒在外力F的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，PQ棒離開磁場，繼續(xù)做勻加速，故B錯(cuò)誤A正確；C．PQ進(jìn)人磁場時(shí)加速度恰好為零，則可知，PQ在磁場內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，則電流不變，當(dāng)PQ離開磁場時(shí)，MN還未進(jìn)入磁場，則電流為零，當(dāng)MN進(jìn)入磁場，根據(jù)題意可知MN進(jìn)入磁場時(shí)與PQ速度相等，且做勻速運(yùn)動(dòng)，則流過PQ的電流大小不變，根據(jù)右手定則可知，流過PQ的電流變成反向，故C正確；D．PQ進(jìn)人磁場時(shí)加速度恰好為零，則可知，PQ在磁場內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，則電流不變，當(dāng)PQ未離開磁場時(shí)，MN已進(jìn)入磁場，根據(jù)題意可知MN進(jìn)入磁場時(shí)與PQ速度相等，則兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等大反向，故電流為零，則兩棒在外力F的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，PQ棒離開磁場時(shí)，對(duì)于MN有安培力大于外力F，則，MN減速，且a減小，則電流非勻減小，據(jù)右手定則可知，流過PQ的電流變成反向，故D正確。故選ACD。11．【答案】AC【詳解】CD．金屬棒a以初速度2v0在磁場中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為金屬棒a受到安培力作用做減速運(yùn)動(dòng)，則感應(yīng)電流隨之減小，即i-t圖像的斜率逐漸減??；當(dāng)b棒剛?cè)氪艌鰰r(shí)，設(shè)a棒的速度為v1，此時(shí)的電流為若v1=v0則有此時(shí)a、b棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相互抵消，電流是零，不受安培力作用，則a棒均勻速運(yùn)動(dòng)離開磁場；電路中無電流，C圖像可能正確，D圖像錯(cuò)誤；AB．若則有此時(shí)因b棒速度大，電流方向以b棒產(chǎn)生的電流方向與原a棒產(chǎn)生的電流方向相反，電流大小為，b棒受安培力而減速，a棒受安培力而加速，則電流逐漸減小，A圖像可能正確，B圖像錯(cuò)誤。故選AC。12．【答案】CD【詳解】A．若桿a、b的質(zhì)量相等，設(shè)二者質(zhì)量均為m。桿a下滑過程中，根據(jù)左手定則可知a、b所受安培力方向均為沿軌道向上。桿a先做加速運(yùn)動(dòng)，在開始的一段時(shí)間內(nèi)由于速度較小，回路中感應(yīng)電流較小，桿b所受安培力不足以與重力的分力相平衡，此時(shí)外力F沿軌道向上，隨著桿a的速度不斷增大，回路中電流逐漸增大，桿b所受安培力逐漸增大，則F逐漸減小，當(dāng)F減小至零時(shí)，設(shè)回路中電流為I1，根據(jù)平衡條件有此時(shí)桿a所受安培力的大小所以當(dāng)F減小至零后桿a還將繼續(xù)加速，回路中電流繼續(xù)增大，桿b所受安培力繼續(xù)增大，將大于重力沿軌道的分力，此時(shí)F將變?yōu)檠剀壍老蛳虏⒃龃蟆＞C上所述可知F先減小后反向增大，故A錯(cuò)誤；B．若桿a、b的質(zhì)量相等，同時(shí)由靜止釋放兩桿，由于通過兩桿的電流在任意時(shí)刻都相等，所以桿b所受安培力大小始終為桿a的2倍，而桿a、b重力沿軌道向下的分力大小相等，所以兩桿不可能同時(shí)處于平衡狀態(tài)勻速下滑，故B錯(cuò)誤；C．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，同時(shí)釋放后某一時(shí)刻的加速度分別為；由以上兩式可知兩桿運(yùn)動(dòng)情況相同，最終兩桿將以相同的速度勻速下滑，故C正確；D．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，由題意可知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)兩桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，即解得故D正確。故選CD。13．【答案】AD【詳解】AB．當(dāng)P棒進(jìn)入水平軌道后，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，P棒受到安培力作用而減速，Q棒受到安培力而加速，由于Q棒運(yùn)動(dòng)后也將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與P棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反向，因此回路中的電流將減小，安培力減小，因此P棒先做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，Q棒做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．最終達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路的電流為零。所以有即解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．設(shè)P、Q棒的質(zhì)量為m，長度分別為2L和L，磁感強(qiáng)度為B，P棒進(jìn)入水平軌道的