培优易错难题电磁感应现象的两类情况辅导专题训练含详细答案

一、电磁感应现象的两类情况

1．如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨上端电阻R=0.8Ω，其他电阻不计．导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T ．金属棒ab 从上端由静止开始下滑，金属棒ab 的质量m=0.1kg ．（sin37°=0.6，g=10m/s 2）

（1）求导体棒下滑的最大速度；

（2）求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度；

（3）若经过时间t ，导体棒下滑的垂直距离为s ，速度为v ．若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I 0的表达式（各物理量全部用字母表示）．

【答案】（1）18.75m/s （2）a=4.4m/s 2

（32

22mgs mv Rt

【解析】

【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式，结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程，即可求解；根据牛顿第二定律，由受力分析，列出方程，即可求解；根据能量守恒求解；

解：（1）当物体达到平衡时，导体棒有最大速度，有：sin cos mg F θθ= ，根据安培力公式有： F BIL =，根据欧姆定律有： cos E BLv I R R

θ==，解得： 222

sin 18.75cos mgR v B L θ

=；（2）由牛顿第二定律有：sin cos mg F ma θθ-= ， cos 1BLv I A R

=， 0.2F BIL N ==， 24.4/a m s =；

（3）根据能量守恒有：22012

mgs mv I Rt =

+ ，解得： 2

02mgs mv I Rt -=

2．如图甲所示，相距d 的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端ef 间连接一阻值为2R 的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d 、质量为m 的金属棒ab 电阻为R ，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上MG 、NH 段动摩擦因数μ

＝

(其余部分摩擦不计)．MN 、PQ 、GH 相距为L ，MN 、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B 1的匀强磁场，PQ 、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B 2，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其余电阻均不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，当ab 棒从MN 上方一定距离由静止释放通过MN 、PQ 区域(运动过程中ab 棒始终保持水平)，电压传感器监测到U －t 关系如图乙所示．

（1）求ab 棒刚进入磁场B 1时的速度大小．（2）求定值电阻上产生的热量Q 1.

（3）多次操作发现，当ab 棒从MN 以某一特定速度进入MNQP 区域的同时，另一质量为2m ，电阻为2R 的金属棒cd 只要以等大的速度从PQ 进入PQHG 区域，两棒均可同时匀速通过各自场区，试求B 2的大小和方向．

【答案】（1）11.5U B d （2）2

221934-mU mgL B d

；（3）32B 1 方向沿导轨平面向上【解析】【详解】

(1)根据ab 棒刚进入磁场B 1时电压传感器的示数为U ,再由闭合电路欧姆定律可得此时的感应电动势：

1 1.52U

E U R U R

?= 根据导体切割磁感线产生的感应电动势计算公式可得：

111E B dv =

计算得出:111.5U

v B d

. (2)设金属棒ab 离开PQ 时的速度为v 2，根据图乙可以知道定值电阻两端电压为2U ，根据闭合电路的欧姆定律可得：

222B dv R U R R

?=+ 计算得出：213U

v B d

；棒ab 从MN 到PQ ，根据动能定理可得： 222111sin 37cos3722

mg L mg L W mv mv μ???-?-=

-安

根据功能关系可得产生的总的焦耳热：

=Q W 总安

根据焦耳定律可得定值电阻产生的焦耳热为：

122R

Q Q R R

+总联立以上各式得出：

12211934mU Q mgL B d

(3)两棒以相同的初速度进入场区匀速经过相同的位移，对ab 棒根据共点力的平衡可得：

221sin 37cos3702B d v

mg mg R

μ?

--=

计算得出：22

1mgR

v B d =

对cd 棒分析因为：

2sin 372cos370mg mg μ??-?>

故cd 棒安培力必须垂直导轨平面向下，根据左手定则可以知道磁感应强度B 2沿导轨平面向上，cd 棒也匀速运动则有：

1212sin 372cos37022B dv mg mg B d R μ????

-+???= ???

将22

1mgR

v B d =

代入计算得出：2132B B =. 答：(1)ab 棒刚进入磁场1B 时的速度大小为

11.5U

B d

; (2)定值电阻上产生的热量为2

11934mU mgL B d -;

(3)2B 的大小为132B ，方向沿导轨平面向上.

3．如图所示，一阻值为R 、边长为l 的匀质正方形导体线框abcd 位于竖直平面内，下方存在一系列高度均为l 的匀强磁场区，与线框平面垂直，各磁场区的上下边界及线框cd 边均磁场方向均与线框平面垂水平。第1磁场区的磁感应强度大小为B 1，线框的cd 边到第1磁区上场区上边界的距离为h 0。线框从静止开始下落，在通过每个磁场区时均做匀速运动，且通过每个磁场区的速度均为通过其上一个磁场区速度的2倍。重力加速度大小为g ，不计空气阻力。求： (1)线框的质量m ；

(2)第n 和第n +1个磁场区磁感应强度的大小B n 与B n+1所满足的关系；

(3)从线框开始下落至cd 边到达第n 个磁场区上边界的过程中，cd 边下落的高度H 及线框产生的总热量Q 。

【答案】22112B l gh gR (2)+12n n B B =；2311

2(1)2n B l gh - 【解析】【分析】【详解】

(1)设线框刚进第一个磁场区的速度大小为v 1，由运动学公式得2

112v gh =，设线框所受安

培力大小为F 1，线框产生的电动势为E 1，电流为I ，由平衡条件得

1F mg =

由安培力的表达式得11F B Il =，111=E B lv ，1

E I R

联立解得 22

112B l m gh gR

=(2)设线框在第n 和第n +1个磁场区速度大小分别为v n 、v n +1，由平衡条件得

22n n

B l v mg R = 22+1+1

n n B l v mg R

且

12n n v v +=

联立解得

12n n B B +=

(3)设cd 边加速下落的总距离为h ，匀速下落的总距离为L ，由运动学公式得

22n

v h g

112n n v v -=

=2(1)L n l -

联立解得

2(1)122(1)n H h L h n l -=+=+-

由能量守恒定律得

2(1)Q mg n l =-

联立解得

2311

2(1)2n B l gh Q -=

4．电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势E 来表明电源的这种特性。在电磁感应现象中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。

（1）如图1所示，固定于水平面的U 形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，金属框两平行导轨间距为l 。金属棒MN 在外力的作用下，沿框架以速度v 向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e 。请根据电动势定义，推导金属棒MN 切割磁感线产生的感应电动势E 1；

（2）英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发感生电场，感生电场与静电场不同，如图2所示它的电场线是一系列同心圆，单个圆上的电场强度大小处处相等，我们把这样的电场称为涡旋电场。在涡旋电场中电场力做功与路径有关，正因为如此，它是一种非静电力。如图3所示在某均匀变化的磁场中，将一个半径为x 的金属圆环置于半径为r 的圆形磁场区域，使金属圆环与磁场边界是相同圆心的同心圆，从圆环的两端点a 、b 引出两根导线，与阻值为R 的电阻和内阻不计的电流表串接起来，金属圆环的电阻为

R ，圆环两端点a 、b 间的距离可忽略不计，除金属圆环外其他部分均在磁场外。已知电子的电荷量为e ，若磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B =B 0+kt （k >0且为常量）。 a ．若x ＜r ，求金属圆环上a 、b 两点的电势差U ab ；

b ．若x 与r 大小关系未知，推导金属圆环中自由电子受到的感生电场力2F 与x 的函数关系式，并在图4中定性画出F 2-x 图像。

【答案】（1）见解析（2）a. 2ab 2k πU =3x ； b.2

2 F =

2ker x

；图像见解析【解析】

【分析】【详解】

（1）金属棒MN 向右切割磁感线时，棒中的电子受到沿棒向下的洛仑兹力，是这个力充当了非静电力。非静电力的大小

1F Bev =

从N 到M 非静电力做功为

=W Bevl 非

由电动势定义可得

1W E Blv q

=非

（2）a.由01B B kt =+可得

k t

?=? 根据法拉第电磁感应定律

2B S

E kS t t ?Φ??=

==?? 因为x r <，所以

2=πS x

根据闭合电路欧姆定律得

E I R R =

ab U I R =?

联立解得

2π=3

ab k x U b.在很短的时间内电子的位移为s ?，非静电力对电子做的功为2F s ? 电子沿着金属圆环运动一周，非静电力做的功

222πW F s F x ?=∑=非

根据电动势定义

2W E e

非

当x r <时，联立解得

kex

F =

当x r >时，磁通量有效面积为

2S r π=

联立解得

2ker 2F x

= 由自由电子受到的感生电场力2F 与x 的函数关系式可得F 2-x 图像

5．如图甲所示，MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成=30θ?角固定，N 、Q 之间接电阻箱R ，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B =0.5T ，质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上，其接入电路的电阻位为r 。现从静止释放杆ab ，测得最大速度为v M ，改变电阻箱的阻值R ，得到v M 与R 之间的关系如图乙所示。已知导轨间距为L =2m ，重力加速度g =10m/s 2，轨道足够长且电阻不计。求： (1)当R =0时，杆ab 匀速下滑过程中产生感应电动势E 的大小及杆中的电流方向； (2)金属杆的质量m 及阻值r ；

(3)当R =4Ω时，回路瞬时电功率每增加1W 的过程中合外力对杆做的功W 。

【答案】(1)3V E =，杆中电流方向从b →a ；(2)0.2kg m =，3r =Ω；(3)0.7J W = 【解析】【分析】【详解】

(1)由图可知，当R =0时，杆最终以v =3m/s 匀速运动，产生电动势

E =BLv =0.5×2×3V=3V

电流方向为由b 到a

(2)设最大速度为v ，杆切割磁感线产生的感应电动势E =BLv ，由闭合电路的欧姆定律：

I R r

杆达到最大速度时满足

sin 0mg BIL θ-=

解得

()sin mg R r v B L θ

由图像可知：斜率为

m /(s Ω)1m /(Ω)3

s k -=

?=? 纵截距为

v 0=3m/s

得到：

022

sin mgr v B L θ

= 22

sin mg k B L

= 解得

m =0.2kg ，r =3Ω

(3)由题意：E =B Lv ，2

E P R r

=+，得

222

P L v P R r

+ 则

222222

21P L v P L v P R r R r

?=-

++ 由动能定理得

22211122W mv mv =

- 联立解得

22()

2m R r W P B L +=

W =0.7J 【点睛】

6．如图所示，在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨，导轨宽度为L ，导轨上端连有阻值为R 的电阻；在垂直于导轨边界ab 上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B 1。边界ab 下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B 2。电阻也为R 、质量为m 的导体棒MN 垂直于导轨放置，磁场B 1随时间均匀减小，且边界ab 上方轨道平面内磁通量变化率大小为k ，MN 静止且受到导轨的摩擦力为零；撤去磁

场B 2，MN 从静止开始在较短的时间t 内做匀加速运动通过的距离为x 。重力加速度为g 。 (1)求磁场B 2的磁感应强度大小； (2)求导体棒MN 与导轨之间动摩擦因数；

(3)若再撤去B 1，恢复B 2，MN 从静止开始运动，求其运动过程中的最大动能。

【答案】(1)2sin Rmg kL

；(2)22tan cos x gt θθ-；(3)4224442sin k x mR g t θ

【解析】【分析】【详解】

(1)当磁场B 1随时间均匀减小，设回路中感应电动势为E ，感应电流为I ，则根据法拉第电磁感应定律

E k t

?Φ

=? 根据闭合电路欧姆定律

I R R

+ MN 静止且受到导轨的摩擦力为零，受力平衡

2sin mg B IL θ=

解得

22sin Rmg B kL

(2)撤去磁场B 2，设MN 从静止开始做匀加速运动过程中的加速度为a ，导体棒MN 与导轨之间动摩擦因数为μ，则

212

x at =

根据牛顿第二定律

sin cos mg mg ma θμθ-=

解得

22tan cos x

gt μθθ

(3)若再撤去B 1，恢复B 2，设MN 运动过程中的最大速度为v m ，最大动能为E km ，稳定时

sin cos mg mg F θμθ=+安

导体切割磁感线

2m E B Lv '=

通过回路的感应电流

2E I R

''=

安培力为

222m

22B L v F B I L R

='=

安最大动能

2km m 12

E mv =

联立方程解得

24442sin k x E mR g t θ

7．如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5T .在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L ＝1m ，电阻可忽略不计．质量均为m ＝lkg ，电阻均为R ＝2.5Ω的金属导体棒MN 和PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好．先将PQ 暂时锁定，金属棒MN 在垂直于棒的拉力F 作用下，由静止开始以加速度a ＝0.4m /s 2向右做匀加速直线运动，5s 后保持拉力F 的功率不变，直到棒以最大速度v m 做匀速直线运动.

(1)求棒MN 的最大速度v m ；

(2)当棒MN 达到最大速度v m 时，解除PQ 锁定，同时撤去拉力F ，两棒最终均匀速运动.求解除PQ 棒锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热.

(3)若PQ 始终不解除锁定，当棒MN 达到最大速度v m 时，撤去拉力F ，棒MN 继续运动多远后停下来?（运算结果可用根式表示）

【答案】（1）25m /s m v = （2）Q =5 J （3）5m x = 【解析】【分析】【详解】

(1)棒MN 做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F -BIL =ma 棒MN 做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E =BLv

棒MN 做匀加速直线运动，5s 时的速度为：v =at 1=2m/s 在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：2E I R

联立上述式子，有：222B L at

F ma R

代入数据解得：F =0.5N 5s 时拉力F 的功率为：P =Fv 代入数据解得：P =1W

棒MN 最终做匀速运动，设棒最大速度为v m ，棒受力平衡，则有：0m m

BI L v -= 2m

m BLv I R

代入数据解得

:m v =

(2)解除棒PQ 后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v ′，则有：2m mv mv '=

设从PQ 棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q ，由能量守恒定律可得：2211

222

m Q mv mv '=-? 代入数据解得：Q =5J ；

(3)棒以MN 为研究对象，设某时刻棒中电流为i ，在极短时间△t 内，由动量定理得：-BiL △t =m △v

对式子两边求和有：()()m BiL t m v ∑-?=∑? 而△q =i △t

对式子两边求和，有:()q i t ∑?=∑? 联立各式解得：BLq =mv m ，又对于电路有：2E q It t R

由法拉第电磁感应定律得：BLx

E t

= 又2BLx

q R

代入数据解得：x =

8．如图所示，在倾角为37?的光滑斜面上存在两个磁感应强度均为B 的匀强磁场区域。磁场Ⅰ的方向垂直于斜面向下，其上下边界'AA 与DD'的间距为H 。磁场H 的方向垂直于斜面向上，其上边界'CC 与'DD 的间距为h 。线有一质量为m 、边长为L （h

边刚要进入磁场Ⅱ的前一瞬间，线框的加速度大小为10.2a g =，不计空气阻力，求： (1)cd 边刚到达'AA 时的速度1v ；

(2)cd 边从'AA 运动到'CC 过程中，线框所产生的热量Q ； (3)当cd 边刚进入磁场H 时，线框的加速度大小2a 。

【答案】(1)12235mgR v B L =(2)322

3()2525mg H h m g R Q B L

+=-(3)2a g =- 【解析】【分析】【详解】

(1)cd 边刚到达'AA 时有

221

sin 37B L v mg R

= 解得

122

35mgR

v B L =

(2)已知当cd 边刚要进入磁场Ⅱ的前一瞬间，由牛顿第二定律得

222

1sin 37B L v mg ma R

解得

222

25mgR

v B L =

由能量守恒得

21()sin 372

mg H h Q mv ?+=+

解得

322

3()2525mg H h m g R Q B L +=-

(3)当cd 边刚进入磁场II 时，ab ，cd 两边分别在两磁场中切割磁感线，则有此时线圈中的

电动势变为只有cd 切割时的两倍，电流也为两倍，由左手定则可知，ab ，cd 两边受的安培力相同，方向沿斜面向上，线圈此时受的安培力变为原来的4倍，则有

222

2sin 374B L v mg ma R

解得

2a g =-。

9．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m ，导轨平面与水平面成θ = 37°角，下端连接阻值为R ＝2Ω的电阻．磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4T ．质量为0.2kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．金属棒沿导轨由静止开始下滑．(g=10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向； (2)求金属棒下滑速度达到5m/s 时的加速度大小； (3)当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R 消耗的功率．【答案】（1）由a 到b （2）22/a m s =（3）8P W = 【解析】【分析】【详解】

（1）由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由a 到b ．

（2）金属棒下滑速度达到5/m s 时产生的感应电动势为0.4152E BLv V V ==??=

感应电流为1E

I A R

=，金属棒受到的安培力为0.4110.4?F BIL N N ==??= 由牛顿第二定律得：mgsin mgcos F ma θμθ--=，解得：22/a m s =．

（3）设金属棒运动达到稳定时，所受安培力为F '，棒在沿导轨方向受力平衡

mgsin mgcos F θμθ=+'，解得：0.8F N '=，又：F BI L '='，

0.820.41

F I A A BL ''=

==? 电阻R 消耗的功率：28P I R W ='=．【点睛】

该题考查右手定则的应用和导体棒沿着斜面切割磁感线的运动，该类题型综合考查电磁感应中的受力分析与法拉第电磁感应定律的应用，要求的解题的思路要规范，解题的能力要求较高．

10．如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2．0T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面

内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程，C为导轨的最右端，导轨

OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2，其R1=4．0Ω、R2=12．0Ω．现有一足够长、质量m=0．10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下，以v=3．0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R1、R2外其余电阻不计，g取10m/s2，求：

（1）金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值；

（2）外力F的最大值；

（3）金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量．

【答案】（1）1．0A（2）20．0N（3）1．25J

【解析】

【分析】

【详解】

（1）金属棒MN沿导轨竖直向上运动，进入磁场中切割磁感线产生感应电动势．当金属棒MN匀速运动到C点时，电路中感应电动势最大，产生的感应电流最大．

金属棒MN接入电路的有效长度为导轨OCA形状满足的曲线方程中的x值．因此接入电路的金属棒的有效长度为

L m=x m=0.5m

E m=3.0V

且

(2)金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F安、外力F外作用

（3）金属棒MN在运动过程中，产生的感应电动势

有效值为

金属棒MN 滑过导轨OC 段的时间为t

滑过OC 段产生的热量

11．如图甲所示。在同一水平面上，两条足够长的平行金属导轨MNPQ 间距为

0.15m L =，右端接有电阻0.2ΩR =，导轨EF 连线左侧光滑且绝缘.右侧导轨粗糙，EFGH 区域内有垂直导轨平面磁感应强度4T B =的矩形匀强磁场；一根轻质弹簧水平放置，左

端固定在K 点，右端与质量为0.1kg m =的金属棒a 接触但不栓接，且与导轨间的动摩擦因数0.1μ=，弹簧自由伸长时a 棒刚好在EF 处，金属棒a 垂直导轨放置，现使金属棒a 在外力作用下缓慢地由EF 向左压缩至AB 处锁定，压缩量为00.04m x =。此时在EF 处放上垂直于导轨质量0.3kg M =电阻0.1Ωr =的静止金属棒b 。接着释放金属棒a ，两金属棒在EF 处碰撞，a 弹回并压缩弹簧至CD 处时速度刚好为零且被锁定，此时压缩量为

10.02m x =，b 棒向右运动，经过0.1s t =从右边界GH 离开磁场，金属棒b 在磁场运动

过程中流经电阻R 的电量0.2C q =。设棒的运动都垂直于导轨，棒的大小不计，已知弹簧的弹力与形变量的关系图像（如图乙）与x 轴所围面积为弹簧具有的弹性势能。求：（1）金属棒a 碰撞金属棒b 前瞬间的速度0v （2）金属棒b 离开磁场时的速度2v （3）整个过程中电阻R 上产生的热量R Q

【答案】（1）2m/s （2）0.5m/s （3）0.055J 【解析】【详解】

（1）如乙图所示，最初弹簧具有的弹性势能：

100.04

J 0.2J 2

p E ?=

根据机械能守恒得：

2012

p E mv =

可得 02m/s v =

（2）设a 棒反弹的速度为1v ，b 棒碰后速度为3v ，金属棒b 离开磁场时的速度2v 。

a 弹回至CD 处时弹簧具有的弹性势能为：

50.02

J 0.05J 2p E ?'=

= 根据机械能守恒得：

211

p E mv '=

解得11m/s v =

对于碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：

013mv mv Mv =-+

可得31m/s v =

b 棒通过磁场的过程，根据动量定理得：

23()BILt ft M v v --=-

又：

0.2C q It == 0.3N f Mg μ==

可得20.5m/s v = （3）根据：

Et BLvt BLx

q It R r R r R r

==+++ 可得0.1m x =

整个过程中回路产生的总热量：

()22

3212

Q M v v fx =--总

电阻R 上产生的热量：

R R

Q Q R r

+总联立解得：0.055J R Q =

12．如图所示，竖直平面存在宽度均为0.2m L =的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小0.5T B =．电场的下边界与磁场的上边界相距也为L ．电荷量4

2.510C -=?q 、质量0.02kg m =的带正电小球（视为质点）通过长度为

3.5L 的绝缘轻杆与边长为L 、电阻0.01ΩR =的正方形线框相连，线框质量

0.08kg M =．开始时，线框下边与磁场的上边界重合，现将该装置由静止释放，当线框

下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球刚要运动到电场的下边界时恰好返回．装置在运动过程中空气阻力不计，求：

(1)线框下边刚离开磁场时做匀速运动的速度大小； (2)线框从静止释放到线框上边匀速离开磁场所需要的时间； (3)经足够长时间后，小球能到达的最低点与电场上边界的距离； (4)整个运动过程中线框内产生的总热量．

【答案】(1)1m/s ；(2) 0.5s t =；(3)0.133m ； (4) 0.4J Q = 【解析】【详解】

(1)设线框下边离开磁场时做匀速直线运动的速度为0v ，则有：

0E BLv =，E I R = ，220

A B L v F BIL R

根据平衡条件：

220

)A B L v F M m g R

==+(

可解得：

022

)1m/s M m Rg

v B L

=( (2)由动量定理得：

0()()m m gt BILt M m v +-=+

其中：

2BL q It R

== 由以上两式代入数据解得：

0.5s t =

(3)从线框刚离开磁场区域到小球刚运动到电场的下边界的过程中，由动能定理得：

0()(11502

.)()qEL m m g L M m v =+--++

解得：

3710N/C E =?

设经足够长时间后，线框最终不会再进入磁场，即运动的最高点是线框的上边与磁场的下边界重合，小球做上下往复运动．

设小球运动的最低点到电场上边界的距离为x ，从图中“1”位置到“2”位置由动能定理得：

()(0.5)0M m g L x qEx ++-=

可得：

m 0.133m 15

x =

= (4)从开始状态到最终稳定后的最高点（线框的上边与磁场的下边界重合处）由能量守恒得：

()2Q M m g L =+g

代入数值求得：

0.4J Q =

13．如图所示，在竖直平面内有间距L =0.2 m 的足够长的金属导轨CD 、EF ，在C 、E 之间连接有阻值R =0.05 Ω的电阻。虚线M 、N 下方空间有匀强磁场，磁感应强度B =1 T ，方向与导轨平面垂直。质量均为m =0.2 kg 的物块a 和金属杆b 通过一根不可伸长的轻质细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧。初始时a 静止于水平地面上，b 悬于空中并恰好位于磁场边界MN 上(未进入磁场)。现将b 竖直向上举高h =0.2 m 后由静止释放，一段时间后细绳绷直，a 、b 以大小相等的速度一起运动，之后做减速运动直至速度减为0。已知运动过程中a 、b 均未触及滑轮，金属杆与导轨始终垂直且接触良好，金属杆及导轨的电阻不计，取重力加速度g =10 m/s 2，求： (1)整个过程中电阻R 产生的热量； (2)金属杆b 刚进入磁场时的加速度大小； (3)物块a 最终的位置离地面的高度。

【答案】(1)0.2 J(2)2 m/s 2(3)0.5 m 【解析】【详解】

(1)设细绳绷直前瞬间b 的速度为v 0，绷直后瞬间b 的速度为v ，蹦直瞬间细绳对b 的拉力的冲量大小为I ，则b 自由下落过程中，根据动能定理有

mgh =

012

mv －0 细绳蹦直瞬间，对a 、b 根据动量定理分别有

I =mv －0 I =mv 0－mv

此后系统机械能转化为电能并最终变成电阻R 产生的热量Q ，故有

Q =2×

mv 2 由以上各式解得

Q =0.2 J ；

(2)设b 刚进入磁场时受到的安培力为F ，绳中拉力为T ，b 的加速度大小为a ，则有

F =BiL ， i =

E R

， E =BLv ，

对a 、b 根据牛顿第二定律分别有

mg －T =ma ，

T ＋F －mg =ma ，由以上各式得

a =2 m/s 2；

(3)联立上面各式可得

B L R

v =2ma 对一小段时间Δt ，有

B L R

v Δt =2ma Δt 故有

B L R

∑v Δt =2m ∑a Δt ，即

B L R

Δx =2m Δv 从b 进入磁场到a 、b 速度减为0的过程中

Δv =v －0

所以a 上升的高度

Δx =

2mvR

B L 解得

Δx =0.5 m

另解：

由牛顿第二定律得

BiL =2ma

对一小段时间Δt ，有

BiL Δt =2ma Δt BLq =2m Δv

又有

q =

其中

ΔΦ=BL Δx

由以上各式得

Δx =

222mvR B L

解得

Δx =0.5 m ；

培优专题：二次根式

二次根式培优一、知识的拓广延伸 1、挖掘二次根式中的隐含条件一般地，我们把形如a a() ≥0 的式子叫做二次根式，其中0 a≥。根据二次根式的定义，我们知道：被开方数a的取值范围是0 a≥，由此我们判断下列式子有意义的条件： 1 (1; 2 (4); 1 x ++ -+ + 2、教科书中给出： (0) a a =≥，在此我们可将其拓展为： a a a a a a 2 == ≥ -< ? ? ? || () () （1）、根据二次根式的这个性质进行化简： ①数轴上表示数a 的点在原点的左边，化简 2a ②化简求值： 1 a a= 1 5 ③已知， 1 3 2 m -<< ，化简2m ④______ =； ⑤若为a,b,c ________ =; ___________ =. （2）、根据二次根式的定义和性质求字母的值或取值范围。 ①若1 m=,求m的取值范围。 4x =-，则x的取值范围是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿． ③若a= ④3,2xy 已知求的值。二．二次根式a的双重非负性质：①被开方数a是非负数，即0 ≥ a

②二次根式a 是非负数，即0≥a 例1. 要使1 21 3-+ -x x 有意义，则x 应满足（）． A ．21≤x ≤3 B ．x ≤3且x ≠21 C ．21＜x ＜3 D ．2 1 ＜x ≤3 例2（1）化简x x -+-11＝_______． (2) x ＋y )2，则x －y 的值为( ) (A)－1． (B)1． (C)2． (D)3．例3(1)若a 、b 为实数，且满足│a －2│+2b -=0，则b －a 的值为( ) A ．2 B ．0 C ．－2 D ．以上都不是 (2)已知y x ,是实数，且2)1(-+y x 与42+-y x 互为相反数，求实数x y 的倒数。三，如何把根号外的式子移入根号内我们在化简某些二次根式时，有时会用到将根号外的式子移入根号内的知识，这样式子的化简更为简单。在此我们要特别注意先根据二次根式的意义来判断根号外的式子的符号。如果根号外的式子为非负值，可将其平方后移入根号内，与原被开方数相乘作为新的被开方数，根号前的符号不会发生改变；如果根号外的式子为负值，那么要先将根号前的符号变号，再将其其平方后移入根号内，与原被开方数相乘作为新的被开方数。（1）、根据上述法则，我们试着将下列各式根号外的式子移入根号内： ①- ②(a -（2）、利用此方法可比较两个无理数的大小。 (2)2-—3 四，拓展性问题 1、整数部分与小数部分要判断一个实数的整数部分与小数部分，应先判断已知实数的取值范围，从而确定其整数部分，再由“小数部分=原数—整数部分”来确定其小数部分。例：（1）1的整数部分为a ，小数部分为b ，试求ab —b 2的值。（2）若x 、y 分别为 8-2xy —y 2的值。（3 a ，小数部分为 b ，求a 2+b 2 的值。（4）若________a a b a b ==是的小数部分，则。 5a a b -（的整数部分为a ，小数部分为b ，求的值。 2、巧变已知，求多项式的值。 32351 x x x x = +-+（1）、若的值。

二年级二年级下册阅读理解专题训练答案

二年级下册阅读理解专题训练答案一、二年级语文下册阅读理解练习 1．阅读下文，回答问题。燕子一对黑色的燕子，________在我的玻璃窗上。我连忙把窗子打开，这一对小客人却又忽然不见了。窗外是一片绿色的春天…… 我在窗口等着，等待这春天的使者，这幸福的使者。我的心也在发芽，也像迎着春风的嫩叶，在枝头上眺望。燕子终于又回来了，________着泥草，忙忙碌碌地飞来飞去，在我的房角上，造起一座白色的小房子。一会儿，它们又出去了，又回来了，并且吱吱地叫着，仿佛在向我________它们的劳动成果，向我________它们的快乐。接着，它们又出去了，不知道从什么地方，衔来了一条又肥又绿的虫子，它们就饱饱地吃了一顿。吃完了，它们在窗外唱了一会儿歌，又朝它们那还未建成的房子飞去了。这中间也回来过一两次，不是衔着泥沙，就是抬着树枝…… 燕子，燕子，我知道你们是在劳动中，才变得如此矫捷！也知道你们是在劳动中，吸取了太阳的光亮，才使自己黑色的羽毛变得如此闪亮。甚至你们那火红的嘴唇，也是涂上了太阳的颜色，才变得如此艳丽！啊，你是春天的使者，劳动的使者！（1）把下面的字词填入短文中合适的横线上。分享报告撞衔 ①一对黑色的燕子，________在我的玻璃窗上。 ②燕子终于又回来了，________着泥草，忙忙碌碌地飞来飞去，在我的房角上，造起一座白色的小房子。 ③一会儿，它们又出去了，又回来了，并且吱吱地叫着，仿佛在向我________它们的劳动成果，向我________它们的快乐。（2）在等待燕子时，“我”的心情是________的。（） A. 着急 B. 充满希望 C. 快乐（3）“我”重点描写了燕子________的活动。（） A. 建房子 B. 唱歌 C. 吃虫子（4）“我”赞美了燕子怎样的精神？【答案】（1）撞；衔；报告；分享（2）B （3）A （4）燕子勤劳的精神。【解析】【分析】（1）本题考查词语的运用。学生在明确语段大概意思的前提下，恰当的使用词语，使语言表达更准确，简洁，词语还要与句子所表达的感情色彩相一致。（2）（3）解答此类题目关键是抓住各项表述的要点，仔细阅读短文内容，比较判断正误。（4）考查文章的中心。“中心思想”是对一篇文章的内容和思想做出的确切、扼要的说明，简单说就是作者的写作目的或者作者要告诉人们什么。

论电磁感应现象的发现发展历程

论电磁感应的发现历程古之成大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。昔禹之治水，凿龙门，决大河，而放之海。方其功之未成也，盖亦有溃冒冲突可畏之患，惟能前知其当然，事至不惧而徐为之图，是以得至于成功。电磁感应的发现与发展，凝结了无数人的智慧。伟大的哲学家康德曾经说过：“各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。”在1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特在一次实验中发现了电流的磁效应，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，从此拉开了电磁联系的序幕，“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。” 奥斯特发现电流的磁现象后不久，各国各地的科学家们展开了对称性的思考：电和磁是一对和谐对称的自然现象，既然存在磁化和静电感应现象，那么磁体或电流也应能在附近导体中感应出电流来。于是，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。仅仅空有满腔热血是远远不够的，还需要有科学的方法以及持之以恒的毅力，勇于突破思维的局限。安培曾做了很多实验，以期能实现“磁生电”，但他把分子电流理论看的

过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了，以致尽管在一次实验中展现出了磁生电的迹象，但却没有引发他的正确认识。 1823年，瑞士物理学家科拉顿曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流。他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，特意将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观察电流计是否偏转。由于感应电流的产生与存在是瞬时的暂态效应，他当然观察不到指针的偏转，发现电磁感应的机会也失之交臂。为了证明磁能生电，1820年至1831年期间，法拉第用实验的方法探索这一课题，最初也是像上述物理学家一样，利用通常的思想方法，做了大量的实验，但磁生电的迹象却始终未出现。失败并没有使他放弃实验，因为他坚信自然力是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的。 1825年，斯特詹发明了电磁铁，这给法拉第的研究带来了新的希望。1831年，法拉第终于在一次实验中获得了突破性进展。而这次实验就是著名的法拉第圆环实验。这一实验使法拉第豁然开朗：由磁感应电的现象是一种暂态效应。发现了这一秘密后，他设计了另外一些实验，并证实了自己的想法。就这样经过近10年的思考与探索，法拉第克服了思维定势采用了新的实验方法，终于发现了电磁

高一物理运动的描述专题练习(解析版)

一、第一章运动的描述易错题培优（难） 1．如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s 、2s 、3s 、4s ，下列说法正确的是（） A ．物体在A B 段的平均速度为1m/s B ．物体在AB C 5m/s C ．AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度 D ．物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度【答案】ABC 【解析】【分析】【详解】 A ．由图可知物体在A B 段的位移为1m ，则物体在AB 段的平均速度 1m/s 1m/s 1 x v t = == 选项A 正确； B ．物体在AB C 段的位移大小为 2212m 5m x =+= 所以物体在ABC 段的平均速度 5x v t = = 选项B 正确； C ．根据公式x v t =可知，当物体位移无限小、时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小平均速度越能代表某点的瞬时速度，则AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度，选项C 正确； D ．根据题给条件，无法得知物体的B 点的运动速度，可能很大，也可能很小，所以不能得出物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度，选项D 错误。故选ABC 。 2．甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。它们的速度图象如图所示，下列说法

正确的是( ) A．60 s时,甲车在乙车的前方 B．20 s时,甲、乙两车相距最远 C．甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度 D．40 s时,甲、乙两车速度相等且相距900m 【答案】AD 【解析】【详解】 A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知60s时，甲的位移大于乙的位移，所以甲车在乙车前方，故A正确； B、40s之前甲的速度大于乙的速度，40s后甲的速度小于乙的速度，所以40s时，甲乙相距最远，在20s时，两车相距不是最远，故B错误； C、速度?时间图象斜率表示加速度，根据图象可知，甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度，故C错误； D、根据图象可知，40s时，甲乙两车速度相等都为40m/s，甲的位移，乙的位移，所以甲乙相距，故D正确；故选AD。【点睛】速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远，由位移求相距的距离。 3．一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s, 1 s后速度的大小变为5 m/s,则在这1 s内该物体( ) A．速度变化的大小可能为3m/s B．速度变化的大小可能为9m/s C．加速度的大小可能为3m/s2D．加速度的大小可能为1m/s2 【答案】BD 【解析】【分析】【详解】取v1的方向为正方向，则v1=4m/s，若v2 =5m/s，速度的变化为v2-v1=1m/s，即速度变化大

二年级【部编语文】二年级下册阅读理解专题训练答案及解析

【部编语文】二年级下册阅读理解专题训练答案及解析一、二年级语文下册阅读理解练习 1．阅读下文，回答问题拔萝卜一天，小兔子来拔萝卜，它拔啊拔，就剩下一个大大的萝卜没有拔完，它就去拔那根大萝卜。可是它怎么拔也拔不上来，它急得转圈跑。小狗看见了，对它说：“我来帮你拔萝卜吧。”它们俩一起拔呀拔，还是拔不上来，这时候小熊来了，它们俩一起说：“小熊的力气大，你来帮我们拔萝卜吧。”小熊说：“好吧。”它们又一起拔啊拔，还是拔不出来，，最后小象来了，对它们说：“我来帮你们拔萝卜吧”。于是，小象就用长鼻子把一些萝卜叶子卷上，使劲拔。终于把大萝卜拔上来了。小兔高兴地说：“小狗，小熊，小象，谢谢你们帮我拔萝卜，我们晚上一起吃蜜汁大萝卜吧！” 到了晚上，小狗，小象，还有小熊都来了，小象先把大萝卜用鼻子卷到了桌子上，小狗负责把皮刮掉，小兔把大萝卜切开，小熊往上边抹了很多很多的蜜汁。这下，大萝卜成了又香又脆的蜜汁大萝卜。它们每人都咬一口，呀！这个蜜汁大萝卜实在是太甜了！（1）这篇短文共________个自然段。（2）小兔子在拔萝卜，最后一个大萝卜拔不动，________、________、________来帮小兔子拔萝卜。（3）这个故事告诉我们什么道理？________ A. 团结的力量大。 B. 小象的力气最大了。 C. 蜜汁大萝卜真好吃。【答案】（1）2 （2）小狗；熊；小象（3）A 【解析】 2．阅读下文，回答问题。两个人玩，很好！讲故事得有人听才行，你讲我听，我讲你听。还有下象棋，打羽毛球，坐跷跷板…… （1）给文段中划线的字注音。 ________ 得（2）两个人玩时，可以做哪些游戏？用“________”画出游戏的名字。（3）请你想一想，两个人玩时，还可以做什么游戏？【答案】（1）děi （2）讲故事、下象棋、打羽毛球、坐跷跷板

高一物理圆周运动专题练习(word版

一、第六章圆周运动易错题培优（难） 1．两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b （可视为质点）放在水平圆盘上，a 与转轴OO ’的距离为L ，b 与转轴的距离为2L ，a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g ．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（） A ．a 、b 所受的摩擦力始终相等 B ．b 比a 先达到最大静摩擦力 C ．当2kg L ω=a 刚要开始滑动 D ．当23kg L ω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】【分析】【详解】 AB ．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，木块受到的静摩擦力f =mω2r ，则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时，木块b 的最大静摩擦力先达到最大值；在木块b 的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，f=mω2r ，a 和b 的质量分别是2m 和m ，而a 与转轴OO ′为L ，b 与转轴OO ′为2L ，所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的；当b 受到的静摩擦力达到最大后，b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力，即 kmg +F =mω2?2L ① 而a 受力为 f′-F =2mω2L ② 联立①②得 f′=4mω2L -kmg 综合得出，a 、b 受到的摩擦力不是始终相等，故A 错误，B 正确； C ．当a 刚要滑动时，有 2kmg+kmg =2mω2L +mω2?2L 解得 34kg L ω＝

《二次根式》培优专题之(一)难点指导与典型例题(含答案及解析)

《二次根式》培优专题之一 ——难点指导及典型例题【难点指导】 1、如果a 是二次根式，则一定有a ≥0；当a ≥0时，必有a ≥0； 2、当a ≥0时，a 表示a 的算术平方根，因此有 ()a a =2；反过来，也可以将一个非负数写成 ()2a 的形式； 3、()2a 表示a 2的算术平方根，因此有a a =2，a 可以是任意实数； 4、区别()a a =2和a a =2 的不同： ( 2a 中的可以取任意实数，()2a 中的a 只能是一个非负数，否则a 无意义． 5、简化二次根式的被开方数，主要有两个途径：（1）因式的内移：因式内移时，若m ＜0，则将负号留在根号外．即： x m x m 2-=(m ＜0)．（2）因式外移时，若被开数中字母取值范围未指明时，则要进行讨论．即： 6、二次根式的比较：（1）若，则有；（2）若，则有．说明：一般情况下，可将根号外的因式都移到根号里面去以后再比较大小． < 【典型例题】 1、概念与性质 2、二次根式的化简与计算

例1. 化简a a 1-的结果是（） A ．a - B ．a C ．-a - D ．-a 分析：本题是同学们在做题时常感困惑,容易糊涂的问题.很多同学觉得选项B 形式最简单, 所以选B;还有的同学觉得应有一个负号和原式对应,所以选A 或D;这些都是错误的.本题对概念的要求是较高的,题中隐含着0a <这个条件,因此原式的结果应该是负值,并且被开方数必须为非负值. 解：C. 理由如下: { ∵二次根式有意义的条件是1 0a -≥,即0a <， ∴原式= 211 ()()()a a a a a ---=--?-=--.故选C. 例2. 把（a －b ）－1 a － b 化成最简二次根式解： — 例3、先化简，再求值： 11()b a b b a a b ++++，其中a=51+，b=51 -． 3、在实数范围内分解因式例. 在实数范围内分解因式。（1）；（2） ! 4、比较数值（1）、根式变形法当0,0a b >>时，①如果a b >a b >a b