高考真题-物理-2014
3
W?qU''?qU
电势能
111
4
0
Lcos451
金属板转动后U''?U?U
221
0
dcos154
1
电势能W?qU''?qU
221
4
33.【答案】（1）8N；（2）1s；（3）1m/s
【解析】
22
BLvBLv
11
（1）棒在GH处速度为v1，因此?=BLv，I?由此得F??8N；
11A
RR
1
（2）设棒移动距离a，由几何关系EF间距也为a，磁通量变化??=a(a?L)B。
2
题设运动时回路中电流保持不变，即感应电动势不变，有：E=BLv
2
??a(a?L)B
因此E?=
?t2?t
a(a?L)
解得?t=?1s
2Lv
2
（3）设外力做功为W，克服安培力做功为W，导体棒在EF处的速度为v’
A3
11
22
由动能定理：?E=W?mv''?mv
KA33
22
2
克服安培力做功：W=IR?t''
A3
BLva(a?L)
3
?t''=
式中I?
3
R2Lv
3
2
a(a?L)BLv
3
联立解得：W=
A
2R
L
由于电流始终不变，有：v''?v
33
a
22
a(a?L)BLv1L
32
因此W=+m(?1)v
3
2
2R2a
2
代入数值得3v+4v－7?0
33
7
解得或（舍去）
v?1m/sv?－m/s
33
3
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