山东省淄博市达标名校2018年高考五月适应性考试物理试题含解析

山东省淄博市达标名校2018年高考五月适应性考试物理试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图，金星的探测器在轨道半径为3R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达P点时点火进入椭圆轨道II，运行至Q点时，再次点火进入轨道III做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（）
A．探测器在P点和Q点变轨时都需要加速
B．探测器在轨道II上Q点的速率大于在探测器轨道I的速率
C．探测器在轨道II上经过P点时的机械能大于经过Q点时的机械能
D．金星的质量可表示为
32
2 54R GT
2．用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位，下列符合要求的是（）
A．Wb•m2B．Wb/m2C．N•m/A D．kg/（S2•A）
3．如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n=200匝，副线圈匝数n2=100匝，交流电压表和交流电流表均为理想电表，两个电阻R的阻值均为125Ω，图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象，下列说法正确的是（）
A．通过电阻的交流电频率为100Hz
B．电压表的示数为250V
C．电流表的示数为0.25A
D．每个电阻R两端电压最大值为1252V
4．下列说法正确的是（）
A．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
C．阴极射线和β射线都是电子流，都源于核外电子
D ．天然放射现象中放射出的α、β、γ射线都能在磁场中发生偏转
5．2019年8月我国已经建成了新托卡马克（EAST ）装置一中国环流器二号M 装置（HL —2M ），为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。

设该热
核实验反应前氘核（2
1H ）的质量为1m ，氚核（31H ）的质量为2m ，反应后氦核（42He ）的质量为
3m ，中子（1
0n ）的质量为4m 。

关于聚变的说法正确的是（ ）
A ．核裂变比核聚变更为安全、清洁
B ．由核反应过程质量守恒可知1234m +m =m +m 。

C ．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减少
D ．HL —2M 中发生的核反应方程式是23411120H+H He+n → 6．汽车在平直公路上以108km/h 的速度匀速行驶，司机看到前面有突发情况，紧急利车，从看到突发情况到刹车的反应时间内汽车做匀速运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，从看到突发情况到汽车停下，汽车行驶的距离为90m ，所花时间为5.5s ，则汽车匀减速过程中所受阻力约为汽车所受重力的（ ） A ．0.3倍 B ．0.5倍 C ．0.6倍 D ．0.8倍
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．下列说正确的是（ ）
A ．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
B ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体
C ．理想气体在等压膨胀过程中一定要吸收热量
D ．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径
E.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
8．如图所示，在半径为R 的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B 。

P 是磁场边界上的一点，大量电荷量为q 、质量为m 、相同速率的离子从P 点沿不同方向同时射入磁场。

其中有两个离子先后从磁场边界上的Q 点（图中未画出）射出，两离子在磁场边缘的出射方向间的夹角为60︒，P 点与Q 点的距离等于R 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．离子在磁场中的运动半径为36
R B 3qBR
C ．两个离子从Q 点射出的时间差为23m qB
π D ．各种方向的离子在磁场边缘的出射点与P 点的最大距离为
233
R 9．下列说法正确的有（ ）
A ．研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关
B ．电子的衍射图样证实了电子的波动性
C ．α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法
D ．结合能越大的原子核，核子的平均质量越大 10．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，以恒定速率4m /s v =顺时针转动。

一煤块以初速度012m /s v =从A 端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取210m /s g =，sin370.6︒=，sin530.8︒=，则下列说法正确的是（ ）
A ．倾斜传送带与水平方向夹角37θ=︒
B ．煤块与传送带间的动摩擦因数0.5μ=
C ．煤块从冲上传送带到返回A 端所用的时间为4s
D ．煤块在传送带上留下的痕迹长为(1245)m +
11．如图，匀强磁场中位于P 处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m 、电荷量为q 、速率为v 的带正电粒子，P 到荧光屏MN 的距离为d 。

设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。

下列判断正确的是（ ）
A ．若磁感应强度mv
B qd =，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为πd v
B ．若磁感应强度mv B qd =，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为7π6d v
C ．若磁感应强度2mv B qd
=，则荧光屏上形成的亮线长度为(13)d + D ．若磁感应强度2mv B qd =
，则荧光屏上形成的亮线长度为153)d
12．某同学用如图所示电路演示交流发电机的发电原理，线圈电阻不计，电表为理想电表。

当线圈转动的转速增大1倍，下列说法正确的是（）
A．当线圈处于图示位置时，灯泡两端电压最大B．电流表测量的是灯泡的最大电流
C．电压表的示数增大为原来的2倍D．通过灯泡的电流频率为原来的2倍
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量，要求较精确地测量电阻的阻值。

有下列器材供选用:
A．待测电阻R x
B．电压表V(量程6V，内阻约3kΩ)
C．电流表A1(量程20mA，内阻约5Ω)
D．电流表A2(量程10mA，内阻约10Ω)
E.滑动变阻器R1(0～20Ω，额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(0～2000Ω，额定电流0.5A)
G.直流电源E(6V，内阻约1Ω)
H.多用表
I.开关、导线若干
（1）甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。

若选用欧姆表“×100”档位，则多用表的读数为_____Ω
（2）乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，电路图如图乙所示，则电流表应选择____(选填“A1”或“A2”)，滑动变阻器应选择____ (选填“R1”或“R2”)。

（3）丙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路，具体操作如下：
①按图丙连接好实验电路，调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置;
②开关S2处于断开状态，闭合开关S。

调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A2 的示数恰好为电流表A1的示数的一半，读出此时电压表V 的示数U1和电流表A 的示数I1。

③保持开关S1闭合，再闭合开关S2，保持滑动变阻器R2 的滑片位置不变，读出此时电压表V 的示数U2 和电流表A2 的示数I2。

可测得待测电阻的阻值为_____，同时可测出电流表A1 的内阻为___ (用U1、U2、I1、I2 表示)。

（4）比较乙、丙两位同学测量电阻R x 的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？____ (选填“乙”或“丙”)同学。

14．某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．
()1某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______．
A．旋转测量头
B.上下拨动金属拨杆
C．左右拨动金属拨杆
D.前后拨动金属拨杆
()2该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______．
A ．仅左右转动透镜
B.仅旋转单缝
C ．仅旋转双缝
D.仅旋转测量头
()3如图3所示中条纹间距表示正确是______．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm 处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与
气缸底部之间封闭了一定质量的气体。

当气体的温度1200T K =，大气压强50 1.0110p Pa =⨯时，活塞与
气缸底部之间的距离0l =30cm ，已知活塞的面积为250cm ，不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升至2540T K =时，求：
①封闭气体此时的压强
②该过程中气体对外做的功
16．如图所示，光滑水平面上静止放着长L=2.0m ，质量M=3.0kg 的木板，一个质量m=1.0kg 的小物体(可视为质点)放在离木板右端d=0.40m 处，小物体与木板之间的动摩擦因数μ=0.1。

现对木板施加F=10.0N 水平向右的拉力，使其向右运动。

g 取10m/s 2.求：
(1)木板刚开始运动时的加速度大小；
(2)从开始拉动木板到小物体脱离木板，拉力做功的大小；
(3)为使小物体能脱离木板，此拉力作用时间最短为多少？
17．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)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。

设匀强磁场的磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。

此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。

设电子的电荷量为e，求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。

(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场，该电场为涡旋电场，其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，如图乙所示。

在某均匀变化的磁场中，将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。

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，如图丙所示。

金属圆环的电阻为R0，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。

此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。

若电路中电流表显示的示数为I，电子的电荷量为e，求∶
a.金属环中感应电动势E感大小；
b.金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。

(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。

在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。

电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。

轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。

杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块，最初细绳处于伸直状态（细绳足够长）。

闭合电键S 后，杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。

由于杆ab切割磁感线，因而产生感应电动势E'，且E'同电路中的电流方向相反，称为反电动势，这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E'之差。

a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化，并求杆的最终速度v m；
b.当电路中的电流为I时，请证明电源的电能转化为机械能的功率为'E I。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．B
【解析】
【详解】
A ．探测器在P 点需要减速做近心运动才能由轨道I 变轨到轨道II ，同理，在轨道II 的Q 点需要减速做近心运动才能进入轨道III 做圆周运动，故A 错误；
B ．探测器在轨道II 上P 点的速率大于轨道I 上的速率，在轨道II 上，探测器由P 点运行到Q 点，万有引力做正功，则Q 点的速率大于P 点速率，故探测器在轨道II 上Q 点的速率大于在探测器轨道I 的速率，故B 正确；
C ．在轨道II 上，探测器由P 点运行到Q 点，万有引力做正功，机械能守恒，故探测器在轨道Ⅱ上经过P 点时的机械能等于经过Q 点时的机械能，故C 错误；
D ．探测器在3R 的圆形轨道运动，在轨道I 上运动过程中，万有引力充当向心力，故有
()222433Mm
G m R T
R π= 解得32
2108R M GT
π=，故D 错误。

故选B 。

2．D
【解析】
【分析】
考查单位制。

【详解】
ABC ．国际单位制的基本单位为kg 、m 、s ，由题目易知，选项ACD 中的韦伯（Wb ）、牛顿（N ）均不是国际单位制中的基本单位，故ABC 都错误；
D ．磁感应强度为：
B ＝F IL
磁感应强度单位为T ，则有：
1T ＝2
1kg m /s A m
⋅⋅＝12kg A s ⋅ 故D 正确。

故选D 。

3．C
【解析】
【详解】
A ．由图乙知T= 0.02s ，则1f T
=
=50Hz ，变压器不改变交流电的频率，所以输出交流电的频率仍为50Hz ，A 错误； B ．由1122
U n U n =可知，电压表的示数 2211
n U U n ==125V B 错误；
C ．由于电压表
222U I R =
=0.5A 又1221
I n I n =，则电流表的示数 2121
n I I n ==0.25A C 正确；
D ．每个电阻R 两端电压最大值为
U mR
=V
D 错误。

故选C.
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．半衰期是原子核本身具有的属性，与外界条件无关，A 错误；
B ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应（热核反应），B 正确；
C ．阴极射线是核外电子，β射线是原子核内中子转化为质子时放出的电子，C 错误；
D ．三种射线中γ射线（高频电磁波）不带电，所以不能在磁场中发生偏转，D 错误。

故选B 。

5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．轻核聚变比核裂变更为安全、清洁，选项A 错误；
B ．核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此
1234m m m m +≠+
选项B 错误；
C. 两个轻核结合成质量较大的核，根据质量亏损与质能方程，则有聚变后比结合能将增大，选项C 错误； D ．根据质量数和核电荷数守恒知 HL —2M 中发生的核反应方程式是
2
3
411120H+H He+n →
选项D 正确。

故选D 。

6．C
【解析】
【分析】
【详解】
设反应时间为t ，匀减速时间为't ，行驶距离为s ，初速度为v ，则
2
2v vt s a
+= ，'v at = ，'t t t +=总 解得：
26m/s a = ，0.5s t = ，'5s t =
根据牛顿第二定律得：
=f ma
故
0.6f mg
= 故C 正确ABD 错误。

故选C 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．ACE
【解析】
【详解】
A ．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因吸热内能增大，但其分子动能不变，则分子之间的势能增加，选项A 正确；
B ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体，看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点。

故B 错误。

C ．理想气体在等压膨胀过程中，气体对外做功，温度升高，内能变大，则一定要吸收热量，选项C 正确；
D ．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子运动占据的空间体积，不能估算气体分子的直径，选项D 错误；
E ．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，选项E 正确；
故选ACE 。

8．BCD
【解析】
【详解】
从Q 点能射出两个离子，则离子圆周运动半径r 小于磁场区域圆半径R ，运动轨迹如图所示。

PQO ∆为等边三角形。

A ．由几何关系得
2
R PM =
又有 sin 60PM r ︒
= 解两式得
3r R =① 选项A 错误；
B ．在磁场中做圆周运动有
2
mv qvB r
=② 解①②式得
33qBR v m
= 选项B 正确；
C ．圆周运动的周期为
2m T qB
π= 两离子在磁场中运动的时间分别为
13
T t = 223T t = 则从磁场射出的时间差为
23m t qB
π∆= 选项C 正确；
D ．各种方向的离子从磁场中的出射点与P 点的最大距离为
2r = 选项D 正确；
故选BCD.
9．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，故A 错误；
B ．电子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故B 正确；
C ．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一，故C 正确；
D ．根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小，故D 错误。

故选BC 。

10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．由v-t 图像得0~1s 的加速度大小
221124m /s 8m /s 1
a -==
方向沿传送带向下；1~2s 的加速度大小
22240m /s 4m /s 1
a -== 方向沿传送带向下，0~1s ，对煤块由牛顿第二定律得
1sin cos mg mg ma θμθ+=
1~2s ，对煤块由牛顿第二定律得
2sin cos mg mg ma θμθ-=
解得
37θ=︒，0.25μ=
故A 正确，B 错误；
C ．v-t 图像图线与坐标轴所围面积表示位移，所以煤块上滑总位移为10m x =，由运动学公式得下滑时间为
t ===下 所以煤块从冲上传送带到返回A
端所用的时间为(2+，故C 错误；
D ．0~1s 内煤块比传送带多走4m ，划痕长4m ；1~2s 内传送带比煤块多走2m ，划痕还是4m
；2~(2+传送带向上运动，煤块向下运动，划痕长为
2212m (122
a t vt ++=+ 故D 正确。

故选AD 。

11．BD
【解析】
【详解】
AB ．若磁感应强度mv B qd
=，即粒子的运动半径为 r=mv qB
=d 如图所示：
到达荧光屏的粒子运动时间最长的是发射速度沿垂直且背离MN 运动的粒子，其运动时间（周期T=2m qB π）为
133π42d t T v
== 运动时间最短的是以d 为弦长的粒子，运动时间为
21π63d t T v
== 所以最大时间差为
127π6d t t v
-= 故A 错误，B 正确； CD ．若磁感应强度2mv B qd =
，即粒子的运动半径为R=2d ，如图所示：
到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN 相切的，设下半部分的亮线长度为x 1，根据几何关系，有
2212R R x d +-=（）
解得13x d =；到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与P 点连线为轨迹的直径，设上半部分亮线的长度为x 2，根据几何关系，有
()22222+R x d =
解得215x d ，所以亮线的总长度为(153)d ，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

12．ACD
【解析】
【详解】
A ．当线圈处于图示位置时，位于与中性面垂直的平面，瞬时感应电动势最大，灯泡两端电压最大，故A 正确；
B ．电流表测量的是通过灯泡电流的有效值，故B 错误；
C ．根据
m E NBS ω=
2n ωπ=
可知当转速增加1倍，则电动势最大值增大为原来的2倍，根据
E
可知电动势有效值增大为原来的2倍，即电压表的示数增大为原来的2倍，故C 正确；
D ．根据
11T n f
== 当转速增大1倍，可知交流电的频率变为原来的2倍，即通过灯泡的电流频率为原来的2倍，故D 正确。

故选ACD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．600 A 2 R 1
22U I 12122U U I I - 丙 【解析】
【详解】
(1)[1]选用欧姆表“×100”档位,指针读数为6.0，故多用电表读数为600Ω.
(2)[2][3]电压表量程为6V,x R 阻值约为600Ω，电流表量程约0.01A 10mA x
U I R ===即可, 故电流表选择A 2；乙图中滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选择总阻值较小的R 1.
(3)[4][5]设电流表A 1,内阻为r 1，根据操作步骤②可得:
11112
x I U R I r =+ 根据操作步骤③可得:
222x U I R =
联立方程可得：
21
x U R I = 12112
2U U r I I =- (4)[6]乙同学的设计方法中，实际测得的阻值为Rx 与电流表内阻的串联阻值，测量值偏大， 而且电流表内阻未知，相比而言，丙同学的方法更有利于减小系统误差。

14．C D CE
【解析】
【分析】
【详解】
()1使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度， 根据公式L x d
λ=V 可知，增大双缝到屏的距离L 或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，所以需要左右移动拨杆．故C 正确ABD 错误；
()2发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，故ABC 错误，D 正确；
()3干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离，故图CE 是正确的．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．①51.510Pa ⨯②30J
【解析】
试题分析：（1）对活塞进行受力分析：0pS p S =得：50 1.010p p Pa ==⨯
设活塞上升到卡球处时气体温度为0T ，初状态体积0l S ，温度为1T ，末状态体积为Sl ，则：01l S lS T T =③ 解得：2360540T K T K =<=
气体还将进行等容不得升温，初状态压强为0p ，温度为T ，末状态压强为1p ，温度为2T ，则：
022
p p T T =⑤ 解得：51 1.510p Pa =⨯ （2）该封闭气体仅在等压膨胀过程中对外做功，则：0030W FS p S
l l J ==-=（） 考点：考查了理想气体状态方程
【名师点睛】先写出已知条件，对活塞进行受力分析，根据理想气体状态方程求压强；活塞克服重力和外面的大气压做功，利用功的计算公式即可求解，注意应用公式时，温度为热力学温度．
16．（1）3m/s 2，（2）24J ，（3）0.8s 。

【解析】
【详解】
(1)对木板，根据牛顿第二定律有：
F mg Ma μ-=
解得：a=3m/s 2；
(2)对小物体，根据牛顿第二定律有
μmg = ma 物
解得：a 物=1m/s 2
设小物体从木板上滑出所用时间为t 0：
22001122
L d at a t -=-物 木板的位移：
201 2.4m 2
x at ==板 拉力做功：
W= Fx 板=24J ；
(3)设最短作用时间为t ，则撤去拉力F 前的相对位移
2211122
x at a t ∆=-物 设撤去拉力F 后，再经过时间t'小物体和木板达到共同速度v 共，且小物体和木板恰好将要分离，该阶段木板加速度大小为a'：
对木板，根据牛顿第二定律有
μmg = Ma' 解得：21m /s 3
a '= 由速度关系得：
a t a t at a t '''+=-物物
撤去拉力F 后的相对位移：
2221122x att a t a tt a t ⎛⎫∆='-''-'+' ⎪⎝⎭
物物 由位移关系得：
12x x L d ∆+∆=-
解得：t=0.8s 。

17． (1)1W evBL =；(2)a.()0I R R +；b.0()2 I R R e F πr +=(3)a. 22m E mgR v BL B L
=-；b.见解析 【解析】
【分析】
【详解】 (1)金属棒中电子所受洛仑兹力f 沿棒方向的分力f 1=evB ，棒方向的分力f 1做的功
W 1=f 1L
得
W 1=evBL
(2)a.金属环中感应电动势
E 感=I(R 0+R)
b.金属环中电子从a 沿环运动b 的过程中，感生电场力F 做的功
W F =F•2πr
由电动势的定义式
F W E e
=
感 得 0()2 π I R R e F r
+= (3)a.杆ab 在加速的过程中，杆切割磁感线的速度v 增大，杆切割磁感线产生的感应电动势E′=BLv ，故E′增大，由
E E I R
'
-= 可知，电路中的电流I 减小，杆所受安培力F=BIL 故F 减小，设细绳的拉力为T ，杆的质量为m 0，根据牛顿第二定律
F －T=m 0a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动，根据牛顿第二定律
T －mg=ma
得
F －mg=(m+m 0)a
F 减小，杆的加速度a 减小，当F=mg 时，a 为零，此时，杆达到最终速度v m 。

此时杆上产生的感应电动势E′=BLv m ，得
22
m E mgR v BL B L =
- b.由
E E I
R '
-
=
得
IR=E－E′
两边同乘以I，经整理得
EI=I2R+E′I
由上式可以看出，电源提供的电能（功率为EI），一部分转化为了电路中产生的焦耳热（热功率为I2R），另一部分即为克服反电动势做功（功率为E′I）消耗的电能，这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能。