棒一个平行于导轨的初速度v0在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定导体棒一直在磁场中运动若不计导轨电阻求此过程中导体棒上感应动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率解导体棒所受的安培力为FIlB①该力大小不变棒做匀减速运动因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中平均速度为
v
1v0v12
④⑤
2
②③
当棒的速度为v时感应电动势的大小为ElvB棒中的平均感应电动势为ElvB由②④式得E
1lv0v1B2
导体棒中消耗的热功率为PIr1负载电阻上消耗的平均功率为P2EIP1
⑥⑦
3
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由⑤⑥⑦式得P2
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1lv0v1BII2r2
⑧
评分参考①式3分未写出①式但能正确论述导体棒做匀减速运动的也给这3分②③式各3分④⑤式各2分⑥⑦⑧式各2分7北京卷18一理想变压器原副线圈匝数比
1
2115原线圈与正弦交变电源连接输入电压u如图所示副线圈仅接入一个10的电阻则DABCD
流过电阻的电流是20A与电阻并联的电压表的示数是1002V经过1分钟电阻发出的热量是6×103J变压器的输入功率是1×103W
8北京卷19在如图所示的空间中存在场强为E的匀强电场同时存在沿x轴负方向磁感应强度为B的匀强磁场一质子电荷量为e在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动据此可以判断出CA质子所受电场力大小等于eE运动中电势能减小沿z轴正方向电势升高B质子所受电场力大小等于eE运动中电势能增大沿z轴正方向电势降低C质子所受电场力大小等于evB运动中电势能不变沿z轴正方向电势升高D质子所受电场力大小等于evB运动中电势能不变沿z轴正方向电势降低9北京卷2216分均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd每边长为L总电阻为R总质量为m将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处如图所示线框由静止自由下落线框平面保持在竖直平面内cd边始终与水平的磁场边界平行且当cd边刚进入磁场时1求线框中产生的感应电动势大小2求cd两点间的电势差大小3若此时线框加速度恰好为零求线框下落的高度h所应满足的条件解1cd边刚进入磁场时线框速度v
2gh
2此时线框中电流
EIR
33RBl2ghcd两点间的电势差UI44
3安培力
B2L22ghRFBIL
4
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根据牛顿第二定律mgFma由a0
解得下落高度满足
m2gR244h2BL
10北京卷2318分风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能r