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    （12分）．如图所示，水平面上有一个动力小车，在动力小车上竖直固定着一个长度L1、宽度L2的矩形线圈，线圈匝线为n，总电阻为R，小车和线圈的总质量为m，小车运动过程所受摩擦力为f。小车最初静止，线圈的右边刚好与宽为d（d﹥L1）的有界磁场的左边界重合。磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B。现控制动力小车牵引力的功率，让它以恒定加速度a进入磁场，线圈全部进入磁场后，开始做匀速直线运动，直至完全离开磁场，整个过程中，牵引力的总功为W。

    （1）求线圈进入磁场过程中，感应电流的最大值和通过导线横截面的电量。
    （2）求线圈进入磁场过程中，线圈中产生的焦耳热。
    （3）写出整个过程中，牵引力的功率随时间变化的关系式。

    （1） ， ；
    （2）
    （3） ，（）

    解析试题分析：（1）线圈全部进入磁场时速度：
    最大电动势：
    最大电流为：
    导线横截面的电量：
    （2）设进入和离开磁场过程中，线圈产生的焦耳热分别为，则在整个过程中，
    牵引力的总功：
    ，；将代入
    得：
    解得：
    （3）①小车进入磁场阶段做匀加速运动：，，
    由得:，（）
    ②小车完全在磁场中运动：，()
    ③小车匀速穿出磁场的过程：
    得： ，（）。
    考点：本题考查了电磁感应中的电路问题、运动问题、能量问题。

    练习册系列答案
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    （20分）“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102T。“电磁炮”弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω。可控电源的内阻r=0.6Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103A，不计空气阻力。求：

    （1）弹体所受安培力大小；
    （2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？
    （3）弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量；
    （4）请说明电源的电压如何自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射。

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    （1）t=0.5s时电阻R的热功率；
    （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （3）估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1．0m，NQ两端连接阻值R＝1．0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°。一质量m＝0．20kg，阻值r＝0．50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0．60kg的重物P相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0．3s内通过的电量是0．3～0．6s内通过电量的2／3，g＝10m／s2，求：

    （1）0～0．3s内棒通过的位移；
    （2）金属棒在0～0．6s内产生的热量。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：

    (1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q
    (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2
    (3)外力做的功WF

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    某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有 （    ）

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