电磁感应_章节学习

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题型：单选题

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单选题

如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是（　　）

A感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向

BCD段直导线始终不受安培力

C感应电动势的最大值E=Bdv

D感应电动势的平均值

正确答案

D

解析

解：

A、线框进入磁场过程中，磁通量一直增大，根据楞次定律，得知半圆形闭合回路在进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变．故A错误．

B、根据左手定则可知，线框进入磁场的部分将受到向左的安培力作用，故B错误．

C、切割的有效长度的最大值为，则感应电动势的最大值E=Bv．故C错误．

D、根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势的平均值 ===πBdv．故D正确．

故选：D．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，平行U形导轨倾斜放置，倾角为θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，电阻R=0.8Ω，导轨电阻不计．匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T，质量m=0.5kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab垂直置于导轨上．现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为F=7.0N的恒力，使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，已知当ab棒滑行s=0.8m后保持速度不变，并且金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5．（可能用到的数据：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）画出金属棒匀速运动时的受力分析图并求出匀速运动时的速度大小；

（2）金属棒匀速运动时电阻R上的功率；

（3）金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量为多少？

正确答案

解：（1）金属棒匀速运动时受到重力、支持力、摩擦力、安培力作用，受力分析如图：

匀速运动时，金属棒受平衡力作用，故沿着斜面方向有：

F=FA+f+Gsinθ…①

其中：f=μGcosθ…②

…③

由①②③得：v==m/s=2m/s

（2）金属棒匀速运动时有：E=BLv

感应电流为：I=

电阻R上的功率为：P=I2R

故：P==3.2W

（3）在金属棒滑行s=0.8 m的过程中，由动能定理得：

回路所产生的总热量：Q=-W安

联立以上方程得：Q=0.6 J

电阻R上产生的热量为：

QR=Q=0.48 J

答：（1）金属棒匀速运动时的受力分析图如下：匀速运动时的速度大小为2m/s

（2）金属棒匀速运动时电阻R上的功率为3.2W

（3）金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量为0.48J

解析

解：（1）金属棒匀速运动时受到重力、支持力、摩擦力、安培力作用，受力分析如图：

匀速运动时，金属棒受平衡力作用，故沿着斜面方向有：

F=FA+f+Gsinθ…①

其中：f=μGcosθ…②

…③

由①②③得：v==m/s=2m/s

（2）金属棒匀速运动时有：E=BLv

感应电流为：I=

电阻R上的功率为：P=I2R

故：P==3.2W

（3）在金属棒滑行s=0.8 m的过程中，由动能定理得：

回路所产生的总热量：Q=-W安

联立以上方程得：Q=0.6 J

电阻R上产生的热量为：

QR=Q=0.48 J

答：（1）金属棒匀速运动时的受力分析图如下：匀速运动时的速度大小为2m/s

（2）金属棒匀速运动时电阻R上的功率为3.2W

（3）金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量为0.48J

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题型：单选题

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单选题

如图所示，图中两条平行虚线间存有匀强磁场，虚线间的距离为2L，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为2L且相互垂直，bc边长为2L，t=0时刻，c点与磁场区域左边界重合．现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的关系图线可能是（　　）

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解：t在0-时间内，cd边进入磁场切割磁感线，由楞次定律判断得知感应电流沿逆时针方向，为正．则D错误．

根据感应电动势大小公式E=BLv，可知切割长度均匀增大，所以感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大；

t在-2时间内，磁通量不断增大，由楞次定律判断得知感应电流沿逆时针方向，为正．线框有效的切割长度不变，ad边开始出磁场时，根据感应电动势大小公式：E=BLv，所以感应电流不变．

t在2-3时间内，磁通量不断减小，由楞次定律判断得知感应电流沿顺时针方向，为负．线框有效的切割长度均匀减小，根据感应电动势大小公式：E=BLv，感应电动势均匀减小，所以感应电流均匀减小．

t在3-5时间内，磁通量不断减小，由楞次定律判断得知感应电流沿顺时针方向，为负．线框有效的切割长度不变，根据感应电动势大小公式：E=BLv，感应电动势不变，所以感应电流不变．故A正确．

故选：A．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，由导线制成的正方形线框边长L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框始终处在方向竖直向下．磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g．则以下说法正确的有（　　）

A线框在竖直位置时，ab边两端的电压Uab=BLv

B线框在竖直位置时，ab边所受安培力的大小F安=BIL=

C这一过程中感应电动势的有效值E有=2

D在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量q=

正确答案

B,C

解析

解：A、线框运动到竖直位置时，ab边切割磁感线产生感应电动势为：

E=BLv

线框中的电流为：I=

ab两端的电压为Uab=I•3R=BLv，故A错误．

B、ab边所受安培力为F安=BIL=，故B正确．

C、线框下落过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热，所以有：

mgL-=Q

又因Q=（）2•4R•t

解得：E有=2，故C正确．

D、对于线框的下摆过程，垂直磁场线框的面积变化为：

△s=L2

通过线框导线横截面的电荷量 q==，故D错误．

故选：BC．

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题型：填空题

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填空题

如图所示，一个半径为r的铜盘，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷．设整个回路电阻为R，当圆盘匀速运动角速度为ω时，通过电阻的电流为______．

正确答案

解析

解：将铜盘看成无数条金属幅条组成的，这些幅条都切割磁感线，铜盘产生的感应电动势为：E=Br2ω

则通过电阻R的电流强度的大小为：I==；

故答案为：；

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题型：简答题

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简答题

如图1所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒．从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图2是棒的速度--时间图象，其中AO是图象在O点的切线，AB是图象的渐近线．

（1）除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值．

（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻R上产生的热量．

正确答案

解：（1）由图2的斜率得t=0时刻棒的加速度 a===2.5m/s2

设棒所受的滑动摩擦力大小为f．

t=0时刻，棒不受安培力，根据牛顿第二定律得 F-f=ma

解得，f=0.2N

根据图象知道棒的最大速度为vm=10m/s，此时棒所受的安培力 F安=

根据平衡条件得：F=f+F安，则得

F=f+

代入解得，R=0.4Ω

（2）当棒的位移为100m时，根据能量守恒定律得：

FS=fS+Q+

解得Q=20J

答：

（1）R的阻值是0.4Ω．

（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，在此过程中电阻R上产生的热量是20J．

解析

解：（1）由图2的斜率得t=0时刻棒的加速度 a===2.5m/s2

设棒所受的滑动摩擦力大小为f．

t=0时刻，棒不受安培力，根据牛顿第二定律得 F-f=ma

解得，f=0.2N

根据图象知道棒的最大速度为vm=10m/s，此时棒所受的安培力 F安=

根据平衡条件得：F=f+F安，则得

F=f+

代入解得，R=0.4Ω

（2）当棒的位移为100m时，根据能量守恒定律得：

FS=fS+Q+

解得Q=20J

答：

（1）R的阻值是0.4Ω．

（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，在此过程中电阻R上产生的热量是20J．

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题型：单选题

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单选题

（2016•青浦区一模）如图所示，一个“∠”形导轨ADC垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，MN是与导轨材料和规格都相同的导体棒．在外力作用下，导体棒以恒定速度v沿导轨向右运动，导体棒与导轨始终接触良好．以导体棒在右图所示位置为计时起点，则下列物理量随时间变化的图象正确的是（图中E为回路中感应电动势；I为流过金属棒的电流；F为作用在金属棒上的安培力；P为感应电流的热功率．）（　　）

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解：设“∠”型导轨的顶角为θ，电阻率为ρ．

A、感应电动势E=BLv=Bvttanθ•v=Bv2tanθ•t，E∝t，故A错误．

B、感应电流I=，R=（vt+vttanθ+）

得I=，式中各量恒定，则感应电流不变．故B错误．

C、根据F=BIL可知，F=BIvt•tanθ，可见F∝t，图象应是过原点的直线，故C错误．

D、由上可知，R∝t，I恒定，则受外力的功率P=I2R∝t，故D正确．

故选D

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题型：简答题

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简答题

框abcd，各边长L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线．磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定速度υ从ad滑向bc，当PQ滑过L的距离时，通时aP段电阻丝的电流是多大？方向如何？

正确答案

解：当PQ滑过L的距离时，PQ产生的感应电动势的大小为：E=BLv．

整个电路的总电阻为：R总=R+=

则干路中的电流为：I==

aP、bP的电阻之比为1：2，则电流比为2：1，通过aP的电流大小为为：Iap==．

根据右手定则流过QP的电流方向由Q到P，所以流过aP段的电流方向向左．即p→a．

答：通过aP的电流大小为．方向p→a．

解析

解：当PQ滑过L的距离时，PQ产生的感应电动势的大小为：E=BLv．

整个电路的总电阻为：R总=R+=

则干路中的电流为：I==

aP、bP的电阻之比为1：2，则电流比为2：1，通过aP的电流大小为为：Iap==．

根据右手定则流过QP的电流方向由Q到P，所以流过aP段的电流方向向左．即p→a．

答：通过aP的电流大小为．方向p→a．

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题型：简答题

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简答题

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m．导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R=0.4Ω．导轨上停放一质量m=0.10kg，电阻r=0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．

（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

（2）求第2s末外力F的瞬时功率；

（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s内所做的功W=0.35J，求金属杆上产生的焦耳热．

正确答案

解析：（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势：E=BLv

通过电阻R的电流：I=

电阻R两端的电压：U=IR=

由图乙可得：U=kt，k=0.10V/s

解得：v=•t

因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度：

a==1.0m/s2

（2）在2s末，速度：v2=at=2.0m/s，

电动势：E=BLv2，

通过金属杆的电流：I=

金属杆受安培力：F安=BIL=

解得：F安=7.5×10-2N

设2s末外力大小为F，由牛顿第二定律：F-F安=ma

解得：F=1.75×10-1N

故2s末时F的瞬时功率 P=Fv2=0.35W

（3）设回路产生的焦耳热为Q，

由能量守恒定律：W=Q+mv

解得：Q=0.15J

电阻R与金属杆的电阻r串联，产生的焦耳热与电阻成正比

所以=，

即=，而QR+Qr=Q

故在金属杆上产生的焦耳热：Qr=

解得：Qr=5.0×10-2J

答：（1）金属杆做匀加速直线运动，加速度的大小是1.0m/s2．　

（2）第2s末外力F的瞬时功率是0.35W．　

（3）金属杆上产生的焦耳热是5.0×10-2J．

解析

解析：（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势：E=BLv

通过电阻R的电流：I=

电阻R两端的电压：U=IR=

由图乙可得：U=kt，k=0.10V/s

解得：v=•t

因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度：

a==1.0m/s2

（2）在2s末，速度：v2=at=2.0m/s，

电动势：E=BLv2，

通过金属杆的电流：I=

金属杆受安培力：F安=BIL=

解得：F安=7.5×10-2N

设2s末外力大小为F，由牛顿第二定律：F-F安=ma

解得：F=1.75×10-1N

故2s末时F的瞬时功率 P=Fv2=0.35W

（3）设回路产生的焦耳热为Q，

由能量守恒定律：W=Q+mv

解得：Q=0.15J

电阻R与金属杆的电阻r串联，产生的焦耳热与电阻成正比

所以=，

即=，而QR+Qr=Q

故在金属杆上产生的焦耳热：Qr=

解得：Qr=5.0×10-2J

答：（1）金属杆做匀加速直线运动，加速度的大小是1.0m/s2．　

（2）第2s末外力F的瞬时功率是0.35W．　

（3）金属杆上产生的焦耳热是5.0×10-2J．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一特殊的电子元件，如果将其作用等效成一个电阻，则其阻值与其两端所加的电压成正比，即等效电阻R=kU，式中k为恒量．框架上有一质量为m的金属棒水平放置，金属棒与框架接触良好无摩擦，离地高为h，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直．将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动．不计金属棒电阻，问：

（1）金属棒运动过程中，流过棒的电流多大？方向如何？

（2）金属棒经过多长时间落到地面？

（3）金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能多大？

正确答案

解：（1）在棒运动过程中，流过电阻R的电流大小为；①

根据楞次定律判断得知：电流方向水平向右（从a→b）．

（2）在运动过程中金属棒受到的安培力为

对金属棒运用牛顿第二定律，mg-FA=ma ③

得恒定，所以金属棒作匀加速直线运动；

设金属棒经过时间t落地，有 ④

解得 ⑤

（3）设金属棒落地时速度大小为v，有

根据动能定理，有 ⑥

得

答：（1）金属棒运动过程中，流过棒的电流大小为，方向从a→b．

（2）金属棒经过长时间落到地面．

（3）金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能为．

解析

解：（1）在棒运动过程中，流过电阻R的电流大小为；①

根据楞次定律判断得知：电流方向水平向右（从a→b）．

（2）在运动过程中金属棒受到的安培力为

对金属棒运用牛顿第二定律，mg-FA=ma ③

得恒定，所以金属棒作匀加速直线运动；

设金属棒经过时间t落地，有 ④

解得 ⑤

（3）设金属棒落地时速度大小为v，有

根据动能定理，有 ⑥

得

答：（1）金属棒运动过程中，流过棒的电流大小为，方向从a→b．

（2）金属棒经过长时间落到地面．

（3）金属棒从释放到落地过程中在电子元件上消耗的电能为．

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题型：填空题

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填空题

如图所示把正方形线框a b c d从磁感应强度为b的匀强磁场中匀速拉出速度方向与ad边垂直向左速度大小为v，线圈的边长为l，每边的电阻为R，问线圈在运动过程中，ad两点的电势差为______．

正确答案

-

解析

解：bc边切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv，

da两点的电势差：U=IR=×R=，

由右手定则可知，电流由d流向a，则ad两点间的电势差为：-；

故答案为：-．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成37°角，导轨上端接一阻值为R=0.80Ω的电阻．轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T．现有一质量为m=0.20kg、电阻r=0.20Ω的金属棒放在导轨最上端，棒与导轨垂直并始终保持良好接触，他们之间的动摩擦因数为μ=0.25．棒ab从最上端由静止开始释放．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）棒在下滑的过程中最大速度是多少？

（2）当棒的速度v=2m/s时，它的加速度是多少？

正确答案

解：（1）导体棒受到的安培力：F=BIL=BL=，

导体棒匀速运动时速度最大，此时导体棒处于平衡状态，

由平衡条件得：mgsinθ=+μmgcosθ，

代入数据解得：vm=3.2m/s；

（2）导体棒受到的安培力：F=BIL=BL=，

由牛顿第二定律得：mgsinθ--μmgcosθ=ma，

其中v=2m/s，代入数据解得：a=1.5m/s2；

答：（1）棒在下滑的过程中最大速度是3.2m/s；

（2）当棒的速度v=2m/s时，它的加速度是1.5m/s2．

解析

解：（1）导体棒受到的安培力：F=BIL=BL=，

导体棒匀速运动时速度最大，此时导体棒处于平衡状态，

由平衡条件得：mgsinθ=+μmgcosθ，

代入数据解得：vm=3.2m/s；

（2）导体棒受到的安培力：F=BIL=BL=，

由牛顿第二定律得：mgsinθ--μmgcosθ=ma，

其中v=2m/s，代入数据解得：a=1.5m/s2；

答：（1）棒在下滑的过程中最大速度是3.2m/s；

（2）当棒的速度v=2m/s时，它的加速度是1.5m/s2．

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题型：多选题

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多选题

（2015秋•淮安校级期末）如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律图象中，可能正确的是（　　）

A

B

C

D

正确答案

B,C,D

解析

解：A、B线框先做自由落体运动，若安培力大于重力，ab边进入磁场先做减速运动，根据安培力公式F=可知，线框的加速度应该是逐渐减小，v-t图象的斜率应逐渐减小，先线框所受的安培力与重力二力平衡后，做匀速直线运动，速度不变；线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框只受重力，做加速度为g的匀加速直线运动，故v-t图象的斜率可能先不变，后减小，再为零，最后又不变，故A错误，B正确．

C、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．

D、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故D正确．

故选：BCD．

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题型：简答题

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简答题

如图，相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场，磁场宽度d均为0.6m，磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T．现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度v=5m/s作匀速运动，求：

（1）棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率；

（2）棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量；

（3）棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值．

正确答案

解：（1）导体棒在B1中受到的安培力：F=B1IL=，

克服安培力做功功率：P=Fv===W；

（2）感应电动势：E2=B2Lv=0.8×1×5=4V，

电流：I2===A，

通过R的电荷量：q=I2t=I2=×=0.16C；

（3）导体棒在B1中产生的电动势：E1=B1Lv=×1×5=V，

设电动势有效值为E，则t+t=×2t，

（）2+42=2E2，电动势有效值：E=3V，

电阻R两端电压有效值：U=IR=R=×2=2V；

答：（1）棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率为W；

（2）棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量为0.16C；

（3）棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值为2V．

解析

解：（1）导体棒在B1中受到的安培力：F=B1IL=，

克服安培力做功功率：P=Fv===W；

（2）感应电动势：E2=B2Lv=0.8×1×5=4V，

电流：I2===A，

通过R的电荷量：q=I2t=I2=×=0.16C；

（3）导体棒在B1中产生的电动势：E1=B1Lv=×1×5=V，

设电动势有效值为E，则t+t=×2t，

（）2+42=2E2，电动势有效值：E=3V，

电阻R两端电压有效值：U=IR=R=×2=2V；

答：（1）棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率为W；

（2）棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量为0.16C；

（3）棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值为2V．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成θ角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中．现给导体棒沿导轨向上的初速度v0，经时间t0导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为．已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用．求：

（1）导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；

（2）导体棒在底端开始运动时的加速度大小；

（3）导体棒上升的最大高度．

正确答案

解：（1）据能量守恒，得△E=mv02-m（）2=mv02

（2）在底端，设棒上电流为I，加速度为a，由牛顿第二定律，则：

（mgsinθ+BIL）=ma1

由欧姆定律，得I=

E=BLv0

由上述三式，得

∵棒到达底端前已经做匀速运动∴

代人数据，得a1=5gsinθ

（3）选沿斜面向上为正方向，上升过程中的加速度，上升到最高点的路程为S，

a=-（gsinθ+）

取一极短时间△t，速度微小变化为△v，由△v=a△t，得

△

其中，v△t=△s

在上升的全过程中

∑△v=-（gsinθ∑△t+B2L2∑）

即

∵H=S•sinθ 且

∴

答：（1）导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；

（2）导体棒在底端开始运动时的加速度大小5gsinθ；

（3）导体棒上升的最大高度．

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解：（1）据能量守恒，得△E=mv02-m（）2=mv02

（2）在底端，设棒上电流为I，加速度为a，由牛顿第二定律，则：

（mgsinθ+BIL）=ma1

由欧姆定律，得I=

E=BLv0

由上述三式，得

∵棒到达底端前已经做匀速运动∴

代人数据，得a1=5gsinθ

（3）选沿斜面向上为正方向，上升过程中的加速度，上升到最高点的路程为S，

a=-（gsinθ+）

取一极短时间△t，速度微小变化为△v，由△v=a△t，得

△

其中，v△t=△s

在上升的全过程中

∑△v=-（gsinθ∑△t+B2L2∑）

即

∵H=S•sinθ 且

∴

答：（1）导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；

（2）导体棒在底端开始运动时的加速度大小5gsinθ；

（3）导体棒上升的最大高度．

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