山东省威海市乳山市银滩高级中学2023-2024学年高二3月月考物理试题及答案

这是一份山东省威海市乳山市银滩高级中学2023-2024学年高二3月月考物理试题及答案，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列现象中利用的原理不是利用电磁感应的是（ ）
A．如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内的金属能迅速熔化
B．如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C．如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来
D．如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来
2．如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图形，判断下列说法正确的是（ ）
A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针
B．若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，磁场对线圈的作用力较大
C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈
D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈
3．如图所示，abcd为一个单匝闭合矩形金属线框，已知ab的长度，bc的长度，线框电阻，图中虚线为匀强磁场的右边界（磁场左边界足够远），与线框的ab边平行，且将边等分，磁场的磁感应强度大小、方向垂直线框平面向里。时线框由图示位置开始绕ab边以角速度匀速转动，下列关于线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（图像中只画了一个周期，图线均为正弦曲线，实线表示实际电流，虚线表示没有电流）（ ）
A．B．
C．D．
4．如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，磁感应强度B的B-t图像如图乙所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向不变B．通过电阻R的电荷量为1.2C
C．电阻R两端的电压为6VD．1.5s时C点的电势为
5．现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上部分为侧视图、下部分为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时（ ）
A．若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速
B．若电子沿顺时针运动，保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速
C．若电子沿逆时针运动，保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速
D．被加速时电子做圆周运动的周期不变
6．如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，时刻断开开关S。、分别表示灯泡和中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，水平面上足够长的平行直导轨左端连接一个耐高压的平行板电容器，竖直向下的匀强磁场分布在整个空间。导体杆在恒力作用下从静止开始向右运动，在运动过程中导体杆始终与导轨接触良好。若不计一切摩擦和电阻，那么导体杆所受安培力以及运动过程中的瞬时速度v随时间t的变化关系图正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场,垂直纸而向里的磁感应强度大小为2B,垂直纸面向外的磁感应强度大小为B,如图所示．AEO为八分之一圆导线框,其总电阻为R，以角速度ω绕O轴逆时针匀速转动,从图中所示位置开始计时,用i表示导线框中的感应电流(顺时针方向为正),线框中感应电流i随时间t变化图像可能是
A．B．
C．D．
二、多选题
9．如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是
A．0-1s内，a、b两环中的磁场方向相反
B．时刻，b环中磁通量为零
C．1-3s内，b环中的电流始终沿顺时针方向
D．2-4s内，b环中的磁通量先增大后减小
10．如图所示，A、B两灯泡与两电阻的阻值均为R。闭合、，电路稳定后，两灯亮度相同，则（ ）
A．只断开，两灯亮度不变
B．在只断开的瞬间，电流从
C．只断开，B灯立即熄灭，A灯闪亮一下再熄灭
D．只断开，A灯立即熄灭，B灯闪亮一下再熄灭
11．如图，光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨上端接有定值电阻R，垂直于导轨的虚线b、c间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，一金属棒与导轨垂直放置。金属棒第一次在图中位置由静止释放，恰好能匀速通过磁场；第二次在位置由静止释放，出磁场前，金属棒已匀速。金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒和导轨的电阻不计，则金属棒通过磁场的过程中，第二次与第一次相比（ ）
A．通过磁场的时间短B．通过电阻R的电量小
C．电阻R上产生的焦耳热大D．金属棒受到的安培力冲量大
12．如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b（b＞3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场．此过程中v﹣t图象如图b所示，则（ ）
A．t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B．在t0时刻线框的速度为
C．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大
D．线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb
三、实验题
13．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整 。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是：
①将通电线圈迅速插入感应线圈时，灵敏电流计指针将 。
②通电线圈插入感应线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将 。
(3)在实验时，如果感应线圈两端不接任何元件，则感应线圈电路中将 。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
(4)如图所示，A、B分别表示通电线圈和感应线圈，若感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流，可能是因为 。
A．通电线圈中通入顺时针方向的电流，且正从感应线圈中取出
B．通电线圈中通入顺时针方向的电流，且其中的铁芯正被取出
C．通电线圈中通入顺时针方向的电流，且正将滑动变阻器接入电路的阻值调小
D．通电线圈中通入逆时针方向的电流，且正在断开电源
14．某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。
（1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示， 。
（2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在时间内 。
（3）得到多组与E的数据之后，若以E为纵坐标、为横坐标画出图象，发现图象是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图象为一条直线，最简单的改进办法是以 为横坐标。
（4）根据改进后画出的图象得出的结论是：在误差允许的范围内 。
（5）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线，其斜率 （填“减半”“不变”或“加倍”）。
四、解答题
15．如图所示，一根电阻为的导线弯成一个圆形线圈，圆半径，圆形线圈质量，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0.5T的匀强磁场．若线圈以初动能E0=5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电能Ee=3J．求：

(1)此时线圈的运动速度；
(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压；
(3)此时线圈加速度大小．
16．如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图。他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流计相连。摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直。摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S＝2 m2，转动角速度ω＝10rad/s，用电流计测得电路中电流I＝40 μA，电路总电阻R＝10 Ω，g取10 m/s2，＝2.25。
（1）求该处地磁场的磁感应强度B；
（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流计的电荷量q；
（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q。
17．如图甲所示，固定平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为L=0.4m，导轨顶端与电阻R相连，R=0.15。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=2×10－2kg、电阻为r=0.05的导体棒ab。ab距离导轨顶端d1=0.4m，导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.5；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。（g取10m/s2）
（1）前2s内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流I的大小和方向；
（2）前2s内，哪段时间内静止释放导体棒（不施加外力），释放时导体棒能处于平衡状态？
（3）2s后静止释放导体棒，已知ab棒滑到底部前已达到最大速度va并匀速下滑到底部，此过程中通过的电量q=3.2C。求va的大小、以及此过程中电阻R上产生的热量Q。

18．如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导机相距为,导轨平面与水平面成角,上端和下端通过导线分别连接阻值的电阻,质量为、阻值为 的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直且保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中,取重力加速度。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,通过小电动机对金属棒施加力,使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动,经过0.5s电动机的输出功率达到10W,此后保持电动机的输出功率不变,金属棒运动的v-t图如图乙所示,试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）在0-0.5s时间内金属棒的加速度a的大小；
（3）在0-0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系；
（4）如果在0-0.5s时间内电阻产生的热量为0.135J,则这段时间内电动机做的功。
参考答案：
1．C
【详解】A．真空冶炼炉外中的线圈中通有高频交流电，从而在线圈中产生很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使得金属到达很高的温度从而熔化，利用了电磁感应的原理，故A正确，不符合题意；
B．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，原理是：线圈中交变电流产生的磁场，会在金属物品中产生变化的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，即利用了电磁感应的原理来工作，故B正确，不符合题意；
C．放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，从而使得圆柱形电极与边缘形成电流，电流在磁场中受到安培力的作用而发生转动，不是利用电磁感应的原理，故C错误，符合题意；
D．用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘内部将会产生涡流，从而会很快静止下来，利用了电磁感应的原理，故D正确，不符合题意；
故选C。
2．B
【详解】A．若线圈闭合，进入磁场时，穿过线圈的磁通量向上增大，由楞次定律可知，线圈中的感应电流的磁场方向向下，所以感应电流的方向从上向下看是顺时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，传送带以较大速度匀速运动时，线圈中产生的感应电动势较大，则感应电流较大，磁场对线圈的作用力较大，故B正确；
CD．由题图知第1、2、4、5、6个线圈位置均匀，则都发生了相对滑动，而第3个线圈没有向后滑动，则第3个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈，故CD错误。
故选B。
3．A
【详解】当线框从图示位置转过90°时，线框中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电动势
最大感应电流
线框转动周期
在线框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的和最后转过的，所对应时间为最初的和最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在这两段时间内线框中没有感应电流，而在一个周期内中间的时间内，感应电流按正弦规律变化。
故选A。
4．D
【详解】A．由法拉第电磁感应定律得
一个周期的时间内，前半个周期与后半个周期的电动势（电流）大小相等、方向相反，所以通过R的电流方向在变化，故A错误；
B．通过电阻R的电荷量为
故B错误；
C．电阻R上的电压
故C错误；
D．0~1s内C点比A点电势高，C点的电势为，1~2s内，C点比A点电势低，C点的电势为，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】ABC．当电磁铁绕组通有图中所示的电流时，由安培定则知，将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空室空间内将产生顺时针方向的涡旋电场，电子沿逆时针方向运动，电子将加速，故A正确，BC错误。
D．由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，由
知，电子加速后，电子做圆周运动的周期减小，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】当S闭合时，L的自感作用会阻碍通过其本身的电流变大，电流从流过，当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，中的电流变小至零；中的电流为电路总电流，电流流过时，电路总电阻较大，电流较小，当中电流为零时，电流流过L与，总电阻变小，电流变大至稳定。当S断开时，马上熄灭，与L组成回路，由于L的自感作用，闪亮后慢慢熄灭，电流反向且减小，BCD错误， A正确，故选A。
7．C
【详解】导体杆在恒力作用下从静止开始向右运动，切割磁感线产生感应电动势，电容器充电，由于不考虑电阻，电容器两端电压与电动势相等，设充电电流为i，则有
则安培力为
对导体杆由牛顿第二定律有
即
得
即导体杆做匀加速直线运动，则安培力恒定
故选C。
8．B
【详解】当线圈转过0-45°时，产生的感应电流为顺时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过45°-90°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过90°-135°时，产生的感应电流为逆时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过135°-180°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过180°-225°时，产生的感应电流为顺时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过225°-270°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过270°-315°时，产生的感应电流为逆时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过315°-360°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；故选B.
9．AC
【详解】A.0-1s内，环中磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知、环中的感应电流沿逆时针方向，根据安培定则可知环中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，故选项A符合题意；
B.时刻环中磁通量的变化率最大，感应电流最大，因此环中感应电流的磁通量不为零，故选项B不符合题意；
C.1-3s内，环中磁通量先向里减小，后向外增大，根据楞次定律可知环中感应电流方向始终沿顺时针方向，因此环中的感应电流方向始终沿顺时针方向，故选项C符合题意；
D. 2-4s内，环中磁通量的变化率先减小后增大，因此环中感应电流先减小后增大，环中磁通量先减小后增大，故选项D不符合题意．
10．AB
【详解】A．电路稳定后，两灯亮度相同，故只断开，电路结构不变，两灯亮度不变，故A正确；
BCD．只断开，由于自感现象，电流从经过灯A构成回路，B灯立即熄灭，由于原来电阻中电流与A灯中电流相等，则A灯不会闪亮一下，而是逐渐熄灭，故B正确，CD错误。
故选AB。
11．AC
【详解】A．由于第一次匀速通过，则第二次通过的平均速度比第一次大，时间短，故A正确；
B．由
可知，由于两次相同，因此通过电阻R的电量相等，故B错误；
C．根据能量守恒可知，回路中产生的焦耳热等于金属棒减少的机械能，由于第二次减少的机械能多，因此第二次相对于第一次，电阻R上产生的焦耳热大，故C正确；
D．安培力的冲量
因此两次金属棒受到的安培力冲量大小相等，故D错误。
故选AC。
12．BD
【详解】A.t＝0时，MN边切割磁感线相当于电源，线框右侧边MN的两端电压为外电压，感应电动势：
E＝Bav0
外电压
U外EBav0，
故A项不合题意.
B.根据图象可知在t0～3t0时间内，线框做匀加速直线运动，合力等于F，则在t0时刻线框的速度为
v＝v0-a•2t0＝v0
故B项符合题意.
C.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，故C项不合题意.
D.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.线框在位置1和位置2时的速度相等，从位置1到位置2过程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，故D项符合题意.
13． 向右偏转 向左偏转 BD AB
【详解】(1)[1]连线如图所示
(2) ①[2]由题可知，在闭合开关时电流增大，磁通量增大，则灵敏电流表的指针向右偏转，由此可知，若磁通量减小，则灵敏电流表的指针向左偏转。所将通电线圈迅速插入感应线圈时通过的磁通量增大，故电流表指针向右偏转；
②[3]通电线圈插入感应线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器的有效电阻增大，通过线圈的电流减小，故磁通量也减小，故灵敏电流计指针将向左偏转。
(3)[4]只要穿过感应线圈的磁通量发生变化，就会产生电磁感应现象，就有感应电动势，但电路不闭合，无感应电流。用楞次定律和安培定则可以判断感应电动势的方向。
故选BD。
(4)[5]A.通电线圈中通入顺时针方向的电流，根据安培定则可知，A产生向里的磁场，此时若从感应线圈中取出，则通过B线圈磁通量减小，根据楞次定律可知，感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流，故A符合题意；
B.通电线圈中通入顺时针方向的电流，根据安培定则可知，A产生向里的磁场，此时取出其中的铁芯，则通过B线圈磁通量减小，根据楞次定律可知，感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流，故B符合题意；
C．通电线圈中通入顺时针方向的电流，根据安培定则可知，A产生向里的磁场，此时正将滑动变阻器接入电路的阻值调小，则通过A线圈的电流增大，产生向里的磁场增大，故通过B线圈磁通量增大，根据楞次定律可知，感应线圈B中产生逆时针方向的感应电流，故C不符合题意；
D．通电线圈中通入逆时针方向的电流，根据安培定则可知，A产生向外的磁场，此时正在断开电源，则通过B线圈磁通量减小，根据楞次定律可知，感应线圈B中产生逆时针方向的感应电流，故D不符合题意。
故选AB。
14． 5.665（5.663～5.667） 穿过线圈的磁通量的变化量 感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比） 加倍
【详解】（1）[1]螺旋测微器固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为
（2）[2]在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，穿过线圈磁通量的变化量都相同。
（3）[3]根据，因不变，E与成正比，横坐标应该是。
（4）[4]感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）。
（5）[5]匝数n加倍后，产生的感应电动势加倍，图象纵坐标加倍横坐标不变，所以新图象的斜率加倍。
15．(1) (2) (3)
【详解】(1)设线圈的速度为，根据能量守恒定律得:
解得：
(2)线圈切割磁感线的有效长度：
电动势：
，
电流：
两点间电压：
(3)由牛顿第二定律：
解得线圈加速度大小：
16．（1）2×10－5T；（2）4×10－6 C；（3）7.2×10－9 J
【详解】（1）铜芯线中产生的是正弦交流电，则
解得
（2）从铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中
解得
（3）铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热
解得
17．(1)0.4A，由b到a；(2) 0.3s-2s；(3) ，0.29J
【详解】(1)由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势：
根据闭合电路欧姆定律有电流为：
根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a．
(2)导体棒所受摩擦力为：
当导体棒刚要向下滑动时，摩擦力方向沿导轨向上，安培力最小值有：
解得：
当导体棒刚要向上滑动时，摩擦力方向沿导轨向下，安培力最大值有：
解得：
由图乙可知在0-2s内B-t的函数关系式为：
故当时，t=0.3s，而B达不到1.25T，所以在0.3s-2s内静止释放导体棒都能保持静止．
(3)由题意知当导体棒匀速下滑时，导体棒受力平衡有：
而根据闭合电路欧姆定律有：
联立代入数据可得：
导体棒下滑到底端过程中根据：
可得，故下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量Q：
代入数据解得：，所以电阻R产生的热量为：
答：(1)通过导体棒的电流0.4A，方向由b到a.；
(2) 在0.3s-2s内静止释放导体棒都能保持静止；
(3) va=5m/s2、此过程中电阻R上产生的热量Q=0.29J．
18．（1）（2）（3）（4）
【详解】(1)由图象可以知道,当金属棒的最大速度为,因为此时电动机的功率恒为,根据:
可得此时电动机对金属棒的拉力：
对金属棒进行受力分析如图:
由图可以知道:
又因为回路中产生的感应电动势：
根据欧姆定律可得此时回路中电流：
联立以上各式代入数据可计算得出.
(2)根据题意可以知道,当时,金属棒获得的速度为v，则：
此时电路中产生的感应电流：
金属棒受到的安培力：
此时电动机的拉力：
则对金属棒进行受力分析有:
联立以上各式代入有关数据有可解得:
(3)在时间里对金属棒进行受力分析有:
变形可得：
代入已知数据化简可得：
(4)令通过导体棒的电流为I,则通过电阻R1和R2的电流分别为,电流做功：
得:
对于R1产生的热量：
对于R2产生的热量:
对于导体棒r产生的热量：
带入已知数据所以可以计算出:，.
即整个电路产生的热量：
对整个0.5s过程中因为导体棒的加速度为，在的时间里,导体棒沿轨道上升的距离：
末导体棒的速度：
在这的时间里,满足能量守恒,故有:
代入数据解得.
答:(1)磁感应强度;
(2)在时间内金属棒的加速度;
(3)在时间内电动机牵引力F与时间t的关系:;
(4)这段时间内电动机做的功.