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姓名班级考号密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题期末学业水平检测满分100分,限时90分钟一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)1.下列说法中正确的是()A.磁场

中某一点的磁感应强度等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值,即B=𝐹𝐼𝑙B.运输磁电式仪表时将其正、负接线柱短接是为了达到电磁驱动的目的C.干簧管可以起到开关作用,是一种能够感知温度的传感器D.金属探测器是利用被测金属中产生涡流来进

行探测的2.关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波和机械波的传播都需要介质B.各种频率的电磁波在真空中传播的速度不同C.遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率大D.手机是人们生活中普遍

使用的通信工具,它是利用电磁波进行通信的3.如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是()A.Q板的电势高于P板的电势B.R中有由b向

a方向的电流C.若只改变磁场强弱,R中电流保持不变D.若只增大粒子入射速度,R中电流增大4.如图所示,在直线MN右侧空间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场,一单匝矩形线圈abcd的ab边与MN重合,且绕ab边以角速度ω匀速转动,转动一圈的时间内线圈产生的焦耳热为Q;若线圈

不动且磁场方向始终与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间均匀变化,在相同的时间内线圈产生的焦耳热也为Q,则磁感应强度的变化率为()A.ωB0B.12ωB0C.√22ωB0D.√2ωB05.如图所示,光滑绝缘的水平面上,有一长直导线与新月形金属导线框,直导线固定,导线框可以在水平面上自由移动。开始

导线框的对称轴MN与直导线垂直。t=0时给直导线通交变电流i=Isin2π𝑇t,规定图示方向为电流正方向。下列关于导线框的说法正确的是()A.在0~𝑇4时间内,导线框中产生顺时针方向的感应电流B.在𝑇4~𝑇2时间内,导线框有面积缩小的趋势C.在t=3𝑇4时导线框受到的安

培力最大D.在0~𝑇4时间内,导线框将沿MN方向向右平动密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题6.在如图甲所示的电路中,电感线圈的直流电阻可忽略不计,闭合开关S后一段时间电路达到稳定状态。t=0时刻断开开关S,LC振荡电路中产

生电磁振荡,LC振荡电路中某物理量随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是()A.图乙可以表示电感线圈中的电流随时间变化的图像B.图乙可以表示电容器所带电荷量随时间变化的图像C.t=𝑇4时刻,磁场能最大D.将自感系数L和电容C

同时增大为原来的2倍,电磁振荡的频率变为原来的147.如图所示,匝数为N的正三角形导线框,以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动,线框边长为l且与理想变压器原线圈相连,变压器原、副线圈匝数比为1∶2,图示时刻线框平面与磁感线垂

直并以此时刻为计时起点,R1、R2为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2。不计线框电阻,则下列说法正确的是()A.导线框从图示位置转过90°,磁通量变化量

大小为√24Bl2B.导线框处于图示位置时,电流表A2的示数I2=0C.导线框处于图示位置时,电压表V2的示数U2=√64NBωl2D.闭合开关S,电流表A1、A2的示数均减小8.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输

出功率恒定,变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器(均为理想器材),两互感器原、副线圈的匝数比分别为200∶1和1∶20,降压变压器原、副线圈的匝数比为200∶1,电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,输电线路总

电阻r=20Ω,则下列说法正确的是()A.互感器甲是电流互感器,互感器乙是电压互感器B.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%C.用户端的电压U4为200VD.用户使用的用电设备增多,流过电流互感器的电流减小二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中

,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)9.真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力)沿着与MN夹角θ=30°的方向射入磁场中,刚好没能从PQ边界射出磁场。下列说

法正确的是()A.粒子射入磁场的速度大小为2(2−√3)Bq𝑙𝑚B.粒子射入磁场的速度大小为2(2+√3)Bq𝑙𝑚C.粒子在磁场中运动的时间为π𝑚3𝑞𝐵姓名班级考号密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题D.粒子在磁场中运

动的时间为5π𝑚3𝑞𝐵10.为保证师生用电安全,学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器。如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1,原线圈接交流电压u=220√2sin100πtV,图中电压表和电流表均为理

想电表,RT为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,则下列说法正确的是()A.变压器输入与输出功率之比为3∶1B.变压器副线圈中电流的频率为50HzC.当RT处温度升高时,电压表示数不变D.当RT处温度升高时,电流表示数减小11.某小组设

计的“过热自动报警电路”如图甲所示,电源的电压为U1=3V,电源内阻可忽略,继电器线圈用漆包线绕成,阻值为R0=20Ω。乙图为热敏电阻Rt阻值随温度变化的图像,将热敏电阻Rt安装在需要探测温度的地方,当线圈中的电流大于等于

100mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响起,同时指示灯熄灭。则()A.警铃的接线柱C应与接线柱A相连B.报警温度大约在53℃C.若电源内阻不可忽略,则报警温度将变大D.要降低报警温度,可换用电压更小的电源12.利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示,将固

定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中,建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变,当物体沿z轴方向移动时,由于不同位置处磁感应强度B不同,霍尔元件将在y轴方向的

上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度B为0,UH为0,将该点作为位移的零点。在小范围内,某点处磁感应强度B的大小和该点对应的z轴坐标的绝对值|z|成正比,这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的

仪表。下列说法中正确的是()A.在小范围内,霍尔电压UH的大小和|z|成正比B.其他条件相同的情况下,电流I越大,霍尔电压UH越小C.其他条件相同的情况下,霍尔元件沿z轴方向的长度越小,霍尔电压UH越小D.若霍尔元件中导电的载流子为电子,测出霍尔元件的下表面电势高,说明元件向z轴正方向移

动三、非选择题(本大题共5小题,共60分)13.(6分)有一个教学用的可拆变压器,它由线圈A和线圈B组成,如图甲所示。(1)张飞同学用多用电表倍率为“×1”的欧姆挡测量了线圈A的阻值,指针位置如图乙所示,则线圈A的阻值为Ω。(结果保留2位

有效数字)密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题甲乙(2)李华同学用一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一个低压交流电源来测量线圈A的匝数。实验步骤如下:①把低压电源接B线圈,让低压电源的输出电压恒为6V;多用电表选择交流电压挡,接在A线圈两端,测得它的电压U1=10V;②断开电源,

用长导线在变压器线圈A外部绕一个匝数n=50的线圈C;③接通电源,让低压电源的输出电压仍为6V;多用电表选择交流电压挡,接在线圈C两端,测得它的电压U2=1V。将变压器视为理想变压器,则线圈A的匝数为。1

4.(10分)如图甲所示,固定的两光滑导体圆环相距1m,圆环通过导线与灯泡(额定电压为6V)及电源相连,电源的电动势E=12V,内阻r1=1.0Ω。在两圆环上放置一导体棒,导体棒质量为0.06kg,接入电路的电阻r2=2.0Ω,圆环电阻不计,匀强磁场竖直向上

。开关S闭合后,灯泡恰好正常发光,导体棒可以静止在圆环上某位置,该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ=37°,如图乙所示,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求此时:(1)每个圆环对导体棒的支持力的大小FN;(2)匀强磁场的磁感应强度大小

。15.(12分)为特种设备设计的供电系统以及输电电路如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于水平向右的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B=√224T,线框面积S=0.2m2、匝数n=60,绕垂直于磁场的轴O

O'匀速转动。线框输出端通过电刷E、F与升压变压器的原线圈相连,降压变压器的副线圈接入特种设备,两变压器间的输电线等效电阻R=25Ω,已知特种设备的工作电压U=380V,消耗的功率P=95kW,两变压器均为理想变压器,

降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=25∶1,线框电阻不计,取π=3.14。(1)若线框以50r/s的转速匀速转动,求图中电压表(视为理想电表)的示数U1;(2)若图中电压表的示数U1=250V,求升压变压器原、副线圈的匝数之比𝑛1𝑛2。姓名班级考号密○封○装○订○线密○封

○装○订○线密封线内不要答题16.(16分)如图所示的xOy坐标系中,y轴的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=1T,y轴的左侧存在沿x轴正方向的匀强电场。P点为x轴上的点,OP=20√3cm,一电荷

量为q=1.0×10-7C、质量为m=1.0×10-8kg的带正电粒子由P点沿x轴正方向射入磁场,经过一段时间粒子通过y轴进入电场,速度方向与y轴的负方向成α=30°角,粒子在电场中垂直x轴经过Q点。忽略粒子的重力,求:(1)粒子

最初射入磁场的初速度大小以及电场强度E的大小;(2)粒子从开始运动到第三次经过y轴的时间。17.(16分)如图,光滑轨道abcd和a'b'c'd'平行放置于水平面上,间距为L=0.5m,其中点b、c之间和点b'、c'之间的轨道所用的材料是绝缘材料,其余部分为金属材料。bb'、cc'均垂直于轨道,

bb'左侧某位置放置导体棒MN,电阻为R1=0.4Ω,质量为m1=20g,并被锁定;cc'右侧某位置放置导体棒PQ,电阻为R2=0.1Ω,质量为m2=20g,也被锁定,导体棒MN和PQ都与轨道垂直,整个水平轨道处于竖直向下、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中。水平固定的半

径r=40cm的金属圆环(O点为圆环中心)也处于竖直向下、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中,电阻为R3=0.1Ω的导体棒OA,在外力作用下,沿图示方向(俯视为顺时针)绕过O点的竖直轴以角速度ω=10

rad/s匀速转动,A端与金属圆环良好接触,金属圆环与导轨a'b'用导线连接,O点用导线与导轨ab连接。不计导轨、连接导线、金属圆环及接触点处的电阻。问:(1)导体棒OA两端的电势差UOA和MN棒所受安培力的大小和方向;(2)若仅解除MN棒的锁定,MN棒获得v=2m/s的速度通过绝缘区域进入c

c'右侧的区域,此后不与PQ相撞,则MN棒通过cc'后产生的最大热量Q1和最后静止位置与cc'的距离d为多少;(3)若同时解除MN和PQ棒的锁定,MN棒获得v=2m/s的速度通过绝缘区域进入cc'后的足够大区域,此后不与PQ相撞,经足够长时间后MN棒产生的热量Q2。密○封○装○订○线密

○封○装○订○线密封线内不要答题姓名班级考号密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题答案与解析1.D2.D3.D4.B5.D6.B7.C8.B9.AD10.BC11.BC12.AD1.D根据磁感应强度的定义,磁场

中某一点的磁感应强度等于与磁场方向垂直的一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值,即B=𝐹𝐼𝑙,A错误;运输磁电式仪表时将其正、负接线柱短接是为了达到电磁阻尼的目的,B错误;干簧管是一种能够感知磁场的传感器,能够把磁场信

息转换为电路的通断,C错误;金属探测器是利用被测金属中产生涡流来进行探测的,D正确。故选D。2.D机械波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质,A错误;各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同,B错误;遥控器发出的红外线的频率比医院CT

中的X射线的频率小,C错误;手机是利用电磁波进行通信的,D正确。故选D。3.D等离子体进入磁场,根据左手定则,正电荷向上偏转,打在P板上,P板带正电;负电荷向下偏转,打在Q板上,Q板带负电,所以P板的电势高于Q板的电

势,流过电阻R的电流方向由a到b,A、B错误。稳定时带电粒子受到的电场力等于洛伦兹力,即q𝑈𝑑=qvB,则有U=Bdv,由闭合电路欧姆定律有I=𝑈𝑅+𝑟=𝐵𝑑𝑣𝑅+𝑟,所以电流与磁感应强度成正比,改变磁场强弱,R中电流也改变,C错误。由I=𝐵𝑑𝑣

𝑅+𝑟可知,若只增大粒子入射速度,R中电流也会增大,D正确。故选D。4.B设线圈转动时转动周期为T,线圈转动时与磁场变化时,两种情况线圈在T时间内产生的热量相等,说明线圈转动产生的感应电动势的有效值等于磁场均匀变化时产生的感应电动势,磁场均匀变化时,感应电动势E=Δ𝛷Δ𝑡=Δ𝐵Δ�

�S,线圈转动时,感应电动势的最大值Em=B0Sω,线圈转动一圈的过程中,只有一半时间有感应电动势产生,所以有(𝐸m√2𝑅)2R·𝑇2=(𝐸𝑅)2R·T,解得Δ𝐵Δ𝑡=12ωB0,B正确。故选B。5.D在0~𝑇4时间内,直导线中的电流正向增大,导线框中向里的磁通量增大,由楞

次定律可知,导线框中产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;在𝑇4~𝑇2时间内,导线框中磁通量减小,其面积有扩大的趋势,选项B错误;在t=3𝑇4时直导线中电流变化率为零,导线框中感应电流为零,导线框受到的安培力为零,选项C错误;在0~𝑇4时间内,导线框受到的安培力沿对称轴向右,导线框向右

加速运动,选项D正确。6.Bt=0时刻断开开关S,电感线圈与电容器构成LC振荡电路,电感线圈中的电流从最大值开始减小,产生自感电动势对电容器充电,磁场能转化为电场能,电容器所带电荷量从零开始增加,当t=14T时,线圈中的电流减为零,电容器所带电荷量达到最大,振荡电路

的磁场能为零,电场能最大,随后电容器放电,所带电荷量减小,电感线圈中的电流反向增加,电场能转化为磁场能,图乙可以表示电容器所带电荷量随时间变化的图像,A、C错误,B正确;由LC振荡电路的频率公式f=12π√𝐿𝐶,将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍,电磁振荡的

频率变为原来的12,D错误。故选B。7.C导线框的面积为S=12l·l·sin60°=√34l2,导线框从图示位置转过90°,磁通量变化量大小为ΔΦ=BS=√34Bl2,A错误;电流表的示数为有效值,导线框处于图示位置时,电流表A2的示数不为0,B错

误;导线框中感应电动势的最大值Em=NBSω=√34NBωl2,电压表V1的示数为有效值,则U1=𝐸m√2=√68NBωl2,由理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系有𝑈1𝑈2=𝑛1𝑛2,电压表V2的示数U2=√64NBωl2,C正确

;闭合开关S,副线圈所在回路电阻变小,则电流变大,由理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系,原线圈中电流也增大,即电流表A1、A2的示数均增大,D错误。故选C。8.B互感器甲并联在零线、火线上,是电压互感器,互感器乙串联在电路中,是电

流互感器,A错误;对互感器乙,电流表的示数为5A,原、副线圈的匝数比为1∶20,则线路上电流I=100A,线路上损耗的功率P损=I2r=200kW,对互感器甲,电压表的示数为220V,原、副线圈的匝数比为200∶1,密○封○装○订○线密○封○装

○订○线密封线内不要答题则输送电压U2=44000V,输送总功率P=U2I=4400kW,输电线路上损耗的功率占输电总功率的200kW4400kW×100%≈4.5%,B正确;输电线路上损失的电压ΔU=Ir=100

×20V=2000V,降压变压器原线圈两端电压U3=U2-ΔU=42000V,用户端的电压U4=𝑈3200=210V,C错误;用户使用的用电设备增多,用户端回路电流变大,则输送电流变大,流过电流互感器的电流变大,D错误。故选B。9.AD根据题意,粒子到达PQ边界

时速度方向与边界线相切,如图所示。根据几何关系得l=r+rcos30°,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,qvB=m𝑣2𝑟,解得粒子射入磁场的速度大小v=2(2−√3)Bq𝑙𝑚,A正确,B错误;由粒子运动轨迹可知,粒子转过的圆心角为300°,粒子在磁场中运动的周期为T

=2π𝑟𝑣=2π𝑚Bq,粒子在磁场中运动的时间为t=300°360°T=5π𝑚3Bq,C错误,D正确。故选A、D。10.BC理想变压器输入与输出功率之比为1∶1,A错误;变压器不改变交流的频率

,副线圈中电流的频率f=1𝑇=𝜔2π=100π2πHz=50Hz,B正确;当RT处温度升高时,不会影响变压器的输入电压值,C正确;当RT处温度升高时,RT阻值减小,而原、副线圈的匝数及原线圈两端电压不变,则副线圈两端电压U2不变,副线圈中的电流I2=𝑈2𝑅T+𝑅1,可知电流表示数增大

,D错误。故选B、C。11.BC当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境中的温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响,指示灯熄灭,由此可知,警铃的接线柱C应与B相连,指示灯的接线柱D应与A相连,A错误。当环境温度升高

时,热敏电阻阻值减小,控制电路中电流增大,继电器的磁性增强,当线圈中的电流等于100mA时,继电器的衔铁刚好被吸合,此时控制电路中电阻为R总=𝑈1𝐼=30.1Ω=30Ω,此时热敏电阻的阻值为Rt=R总-R0=30Ω-20Ω=10Ω,结合图乙可知,此时

环境温度大约为53℃,B正确。若电源内阻不可忽略,当线圈中的电流等于100mA时,热敏电阻的阻值将小于10Ω,由图乙可知,报警温度将变大,C正确。要降低报警温度,则线圈中的电流等于100mA时,热敏电阻阻值增大,由以上分析可知,应增大电源电压,D错误。故选B、C。12.AD设霍尔元件内自由电荷定

向移动的速度为v,单位体积内自由电荷数为n,自由电荷的电荷量为q,霍尔元件沿y轴方向的长度为y0,沿z轴方向的长度为z0,当霍尔元件在y轴方向的上、下表面间产生的霍尔电压达到稳定时,有qvB=q𝑈H𝑦0,根据电流微观表达式I=nqS

v=nqy0z0v,联立可得UH=𝐵𝐼𝑛𝑞𝑧0,由题可知在小范围内,磁感应强度B的大小和|z|成正比,则霍尔电压UH的大小和|z|成正比,A正确;其他条件相同的情况下,电流I越大,霍尔电压UH越大,B错误;其他条件相同的情况下,霍尔元件沿z轴方向的长度越小,

霍尔电压UH越大,C错误;若霍尔元件中导电的载流子为电子,测出霍尔元件的下表面电势高,可知电子受到的洛伦兹力沿y轴向上,根据左手定则,磁场方向沿z轴负方向,故霍尔元件所处位置更靠近右侧N极,说明元件向z轴正方向移动,D正确。故选A、D。13

.答案(1)50(3分)(2)500(3分)解析(1)多用电表欧姆挡读数=指针指示值×倍率。图乙中指针的指示值为50,倍率为“×1”,所以线圈A的阻值为50Ω。(2)设B线圈的匝数为nB,A线圈的匝数为nA,有𝑈𝑛𝐵=𝑈1𝑛𝐴,𝑈𝑛𝐵=𝑈2𝑛,得n

A=𝑈1𝑈2n,代入数据得nA=500。14.答案(1)0.5N(2)0.4T解析(1)导体棒受安培力、重力、两个圆环对它的弹力,导体棒静止,如图所示:由平衡条件得𝑚𝑔𝐹N总=sinθ(2分)姓名班级考号密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题代入数据解得FN总=1N(

1分)每个圆环对导体棒的支持力大小为FN=12FN总=0.5N(1分)(2)由闭合电路欧姆定律可得E=UL+I(r1+r2)(2分)由安培力公式得F安=BIL(2分)由平衡条件得mg=F安tanθ(1分)联立各式并代入数据,解得B=0.4T(1分)15.答案(1)157V(2)𝑛1𝑛2=1

39解析(1)发电机的矩形线框产生的感应电动势的最大值Em=nBSω(2分)其中线框转动的角速度ω=2πf=100πrad/s(1分)电压表的示数为感应电动势的有效值,U1=𝐸m√2=157V(2分)(2)特种设备工作时,降压变压器副线圈的电流I4=𝑃𝑈=9.5×104W380V=25

0A(2分)设输电线中的电流为I3,降压变压器原线圈两端的电压为U3,根据理想变压器规律有𝐼3𝐼4=𝑛4𝑛3,𝑈3𝑈=𝑛3𝑛4得I3=𝑛4𝑛3·I4=10A,U3=𝑛3𝑛4·U=9500V(2分)升压变压器副线圈两

端电压U2=U3+I3R=9750V(2分)若图中电压表的示数U1=250V,升压变压器原、副线圈的匝数之比𝑛1𝑛2=𝑈1𝑈2=139(1分)16.答案(1)4m/s2√33V/m(2)3π+2√310s解析(1)根据题意,作出粒子的运动轨迹如图所示。由几何关系得

Rcos30°=20√3cm(1分)解得粒子在磁场中的运动半径R=0.4m(1分)设粒子最初射入磁场的初速度大小为v,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m𝑣2𝑅(2分)解得v=𝑞𝐵𝑅𝑚=4m/s(1分)粒子从进入电场到垂直x轴经过Q点,其逆运动是类平抛运动,

逆向分析,设所用时间为t2,沿y轴方向做匀速直线运动,有R+Rsin30°=vcos30°·t2(1分)沿x轴方向有vsin30°=at2,其中a=𝑞𝐸𝑚(1分)解得t2=√310s,E=2√33V/m(2分)(2)粒子在磁场中运动的周

期T=2π𝑚𝑞𝐵=π5s(2分)粒子进入电场前在磁场中转过的角度是240°,运动时间t1=240°360°T=23T=2π15s(1分)粒子在电场中运动的时间为2t2=√35s(1分)粒子再次进入磁场后转过的角度为300°,所用时间t3=300°360°T=56T=π6s(1分)

粒子从开始运动到第三次经过y轴所用的时间t=t1+2t2+t3=3π+2√310s(2分)17.答案(1)-1.28V3.2N,方向水平向右(2)0.032J0.02m密○封○装○订○线密○封○装○订○线密封线内不要答题(

3)0.016J解析(1)根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E=𝐵𝜔𝑟22=1.6V(2分)根据闭合电路欧姆定律有I=𝐸𝑅1+𝑅3=3.2A(1分)导体棒OA两端的电势差大小等于路端电压,由右手定则,A点电势较高,所以UOA=-IR1=-1.28V(1分)MN棒所受安培力的大小为F安=

BIL=3.2N,由左手定则可知,安培力方向水平向右。(2分)(2)根据能量守恒,MN棒通过cc'后,MN和PQ回路产生的总热量Q总=12m1v2=0.04J(1分)MN棒产生的热量Q1=𝑅1𝑅1+𝑅2Q总=0.032J(1分)MN棒只受安培力的作用,由动量定理有-B𝐼L

·Δt=0-m1v(2分)其中𝐼·Δt=q=Δ𝛷𝑅1+𝑅2=𝐵𝐿𝑑𝑅1+𝑅2(1分)即-BL𝐵𝐿𝑑𝑅1+𝑅2=0-m1v解得d=0.02m(1分)(3)若同时解除MN和PQ棒的锁定,MN棒通过cc'后,根据动量守

恒有m1v=(m1+m2)v共(2分)解得v共=1m/s根据能量守恒,MN和PQ回路产生的总热量Q总'=12m1v2-12(m1+m2)𝑣共2=0.02J(1分)故Q2=𝑅1𝑅1+𝑅2Q总'=0

.016J(1分)