v2?9?105m/s2 2. 答案： 25．（20分）（1）由匀加速运动公式 a?2s
由安培力公式和牛顿第二定律，有 F?IBl?kll,kll?ma 因此 I?ma?8.5?105A kl22 （2）滑块获得的动能是电源输出能量的4%，即 P?t?4%?发射过程中电源供电时间?t?12mv 2v1??10?2s a312mv所需电源输出功率为P?2?1.0?109W
?t?4%P由功率P=IU，解得输出电压 U??1.2?103V
I（3）分别对砂箱和滑块用动能定理，有 fsM??由牛顿定律f??f和相对运动sm?sM?s?
?111MV2 fsm?mV2?mv2 222由动量守恒mv?(m?M)V联立得fs??M1?mv2
m?M2Mmv2故平均冲击力f??
2(m?M)s?
3.BC 4.A 5.B 6.AD 7.D 8.D 9.AD 10.A 11.A 12.A 13.A 14.B
2?(l2B)215. 答案： 12．l1（5分）
R
16. 答案： 23．（1）设液体从喷口水平射出的速度为内，活塞移动的速度为v
v0＝s
g ① 2h v0A＝Vl2 ② v(
AAs)v＝0L2L2g ③ 2h（2）设装置功率为P，△t时间内有△m质量的液体从喷口射出 P△t＝
1△m(v02－v2) ④ 2 ∵ △m＝L2v△tρ ⑤
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A?12A222
∴ P＝Lvρ(v0－v)＝(1－4)v03
22LA?(L4?A2)s3g2 ∴ P＝() ⑥ 42h2L3（3）∵ P＝F安v ⑦
17. 答案： 23．（1）感应电动势????21 ki ○
?tki2感应电流 I?? ○2
rr?方向：逆时针（见右图）
（2）t?t1秒时，B?B0?kt1 ○3
4 F?BII ○
kI3?F?(B0?kt1) ○5
r2（3）总磁通量不变Bl(l?vt)?B0l ○6
?B?B0l ○7 l?vl评分标准：全题13分。
（1）5分，正确得出○2式，得4分，仅得出○1式得2分，方向正确，得1分。 （2）4分，正确得出○5式，得4分，仅得出○3式，得1分，仅写出○4式，得2分。 （3）4分，正确得出○7式，得4分，仅得出○6式，得2分。
2?(l2B)2l1（5分） 18. 答案： 12．
R
19. 答案： 15．如图所示，杆切割磁力线时，ａｂ部分产生的感应电动势
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Ｅ＝ｖＢ（2Ｒｓｉｎθ），
此时弧ａｃｂ和弧ａｄｂ的电阻分别为2λＲ（π－θ）和2λＲθ，它们并联后的电阻为ｒ＝2λＲθ（π－θ）／π， 杆中的电流为Ｉ＝Ｅ／ｒ，
作用在杆上的安培力为Ｆ＝ＩＢ（2Ｒｓｉｎθ），
２２
由以上各式解得Ｆ＝（2πｖＢＲ／λ）（ｓｉｎθ／θ（π－θ））．
（1）感应电动势ε＝Blv，I＝ε/R ∴ I＝0时 v＝0 20. 答案： 22．
∴ x＝v02/2a＝1（米） ① （2）最大电流 Im＝Blv0/R I’＝Im/2＝Blv0/2R
安培力f＝I’Bl＝B2l2v0/2R ② ＝0.02（牛） 向右运动时 F＋f＝ma
F＝ma－f＝0.18（牛） 方向与x轴相反 ③ 向左运动时F－f＝ma
F＝ma＋f＝0.22（牛） 方向与x轴相反 ④ （3）开始时 v＝v0， f＝ImBl＝B2l2v0/R
F＋f＝ma， F＝ma－f＝ma－B2l2v0/R ⑤ ∴ 当v0＜maR/B2l2＝10米/秒 时，F＞0 方向与x轴相反 ⑥ 当v0＞maR/B2l2＝10米/秒 时，F＜0 方向与x轴相同 ⑦
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21. 答案： 22．（1）金属棒匀速运动 F外?F安 ??BLv ①
I＝ε/R总 ②
F外＝BIL＝B2L2v/R总 ③
Lmax?2sin?2?2(m) ④
R总?R1R2?8/3(?) ⑤
R1?R222∴ Fmax?0.2?2?5.0?3/8?0.3(N) ⑥
（2）P1??/R1?BLv/R1?0.2?2?5.0/4?1(W) ⑦ （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 L?2sin(2222222?3x)(m) 且 x?vt,
??BLv，
∴ I?
?R总?Bv?35??2sin(vt)?sin(t)(A) ⑧ R总34322. 答案： 15．解法一：设杆2的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的
回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势 ??Bl(v0?v) ① 感应电流 I??R1?R2 ②
杆2作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力，BlI??m2g ③ 导体杆2克服摩擦力做功的功率 P??m2gv ④ 解得 P??m2g[v0??m2gB2l2(R1?R2)] ⑤
解法二：以F表示拖动杆1的外力，以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流，达
到稳定时，对杆1有 F??m1g?BIl?0 ① 对杆2有 BIl??m2g?0 ② 外力F的功率 PF?Fv0 ③
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