2021-2022学年山西省晋中市平遥二中高二（下）期末物理试卷（Word解析版）

这是一份2021-2022学年山西省晋中市平遥二中高二（下）期末物理试卷（Word解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
绝密★启用前2021-2022学年山西省晋中市平遥二中高二（下）期末物理试卷  第I卷（选择题） 一、单选题（本大题共10小题，共30分）年月日，中国空间站“天宫课堂”第二课开讲。空间站轨道可简化为高度约的圆轨道，认为空间站绕地球做匀速圆周运动。在的高空也有非常稀薄的气体，为了维持空间站长期在轨道上做圆周运动，需要连续补充能量。下列说法中正确的是(    )
A. 如果不补充能量，系统的机械能将增大
B. 如果不补充能量，空间站运行的角速度将变小
C. 空间站的运行速度小于第一宇宙速度
D. 空间站的运行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间中国运动员谷爱凌在北京冬奥会中获得“自由式滑雪女子型场地技巧”金牌。图示为型场地技巧比赛示意图，不计空气阻力且把其视为质点，则谷爱凌在空中运动过程(    )
A. 可能处于超重状态
B. 速度、加速度均可能为零
C. 速度改变量的方向总是竖直向下
D. 只要有速度，重力的功率就不可能为零中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止，则(    )A. 镇纸受到的合力为零
B. 镇纸受到向左的摩擦力
C. 白纸对毛笔的摩擦力向右
D. 毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力如图甲、乙所示的交变电流，求他们的有效值之比：(    )
A. ： B. ： C. ： D. ：如图为某中学生助手用绿光做双缝干涉实验所获得的条纹图样，下列正确的是(    )A. 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度不变
B. 若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度变大
C. 若仅改用红光，条纹宽度不变
D. 若仅改用红光，条纹宽度变大
 年月日，中国空间站第二次太空授课，演示了在失重环境下水的表面张力将两个塑料板连接起来的“液桥”实验。已知表面张力大小，其中为长度，为表面张力系数，表示不同液体表面张力大小的性质，则用国际单位制中的基本单位可表示为(    )A.  B.  C.  D. 如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨迹半径为。已知电场的电场强度大小为，方向竖直向下；磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法中正确的是(    )A. 液滴带正电
B. 液滴的速度大小
C. 液滴的比荷
D. 液滴沿逆时针方向运动如图所示，理想变压器原副线圈匝数比：：，甲、乙为阻值相同的定值电阻。、端接正弦交流电源，理想交流电压表示数为，则电阻甲两端的电压为(    )
A.  B.  C.  D. 如图所示，在中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子、、以不同的速率从点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是(    )A. 粒子带负电，粒子、带正电 B. 粒子在磁场中运动的时间最短
C. 粒子在磁场中运动的周期最长 D. 射入磁场时粒子的速率最大如图所示，真空中有两个固定的带正、负电的点电荷，点的电势为，过点作两点电荷连线的垂线，以点为圆心的圆与两点电荷的连线交于、两点，与连线的垂线分别交于、两点。下列说法正确的是(    )
A. 点的电场强度为
B. 点的电场强度大于点的电场强度
C. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能
D. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能 二、多选题（本大题共5小题，共20分）如图所示的振荡电路中，某时刻电流的方向指向板，板带负电，则此时(    )
 A. 电流正在减小
B. 电容器正在放电
C. 线圈两端电压在减小
D. 可以通过减小两板的距离来增大振荡频率目前，我国通过大力发展新能源，来减少碳排放，也制定年前碳达峰行动。风力发电机；是将风能转化为电能的装置，世界最大风力发电机是由我国制造，其叶片长达。现有一风力发电机，它的叶片在风力的带动下转动。其发电原理是利用了法拉第电磁感应定律，可简化为如图所示情景，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内电阻为，外接灯泡的电阻为。则(    )
A. 瞬时电动势的表达式为
B. 电压表的示数为
C. 通过灯泡的电流为
D. 在的时刻，穿过线圈磁通量为零如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，货车沿水平路面向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货物速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是(    )
 A. 货车的速度等于 B. 货车的速度等于
C. 货物处于失重状态 D. 货车对路面的压力小于货车的重力图为一列简谐横波在时的波形图，图为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点。下列说法正确的是(    )
A. 波速为
B. 时间内，向轴正方向运动
C. 时间内，运动的路程为
D. 当时，恰好回到平衡位置图所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图是该机器人在某段时间内的位移时间图像后的图线为曲线，其余为直线。以下说法正确的是(    )
A. 机器人在内的位移大小为
B. 内，机器人的平均速度大小为
C. 内，机器人做匀加速直线运动
D. 机器人在末的速度与末的速度相同第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共18分）在“研究小球平抛运动”的实验中：

如图甲所示的演示实验中，、两球同时落地，说明______；
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
D.平抛运动的轨迹是一条抛物线
某同学设计了如下图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道与光滑水平板平滑衔接，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明______。
该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景正方形方格的边长为，、、是小球的三个位置，取，由照片可知：照相机拍摄时每隔______曝光一次；小球做平抛运动的初速度______。利用输出电压为的恒压电源、量程为的电流表内阻不计、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝长度为，总阻值为、弹簧电阻不计、开关、导线，改装成如图甲的测力计．

图甲的电路中，定值电阻的作用是______，阻值至少为______；
弹簧所受拉力与其伸长量的关系如图乙．若定值电阻为，则电流表的示数与弹簧所受拉力的关系式______，可知由电流表改装的测力计刻度______选填“均匀”“不均匀”，当电流表的示数为，对应标示的力为______。 四、计算题（本大题共4小题，共32分）如图所示，折射率为的两面平行的玻璃砖，下表面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺。一细光束以角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置出现光点，若两光点之间的距离为图中未画出，求：设光在真空中的速度为，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射
光从空气射入玻璃时，折射角的大小；
光通过玻璃砖的时间是多少？把质量为的物体放在光滑的水平面上，如图所示，在与水平方向成的的力作用下从静止开始运动，经，求：
力对物体的冲量大小及方向；
物体获得的动量大小及方向。如图所示，一质量为的木板静止置于光滑的水平面上，一质量为的木块可视为质点，以初速度滑上木板的左端，已知木块和木板间的动摩擦因数为，木块始终没有滑离木板。求：

木板的最大速度；
因摩擦而产生的热量；
为使木块不掉下木板，板长至少多少？如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，求：，取。

金属棒沿导轨向下运动的最大速度；
金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率；
若从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为，流过电阻的电荷量。
答案和解析 1.【答案】 【解析】解：在的高空也有非常稀薄的空气，假设不补充能量，空间站在空气阻力作用下，空间站要克服阻力做功，系统机械能减小，速率减小，空间站将做向心运动，角速度将变大，故AB错误；
。第一宇宙速度是最大的环绕速度最小的发射速度，第二宇宙速度是脱离地球束缚的发射速度，空间站轨道为高度约的圆轨道，轨道半径大于地球半径，故实际空间站的运行速度小于第一宇宙速度，亦小于第二宇宙速度，故C正确、D错误。
故选：。
人造卫星在轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力；第一、二宇宙速度的理解。
本题考查了万有引力定律及其应用，解题关键要知道空间站在环绕地球运动时，线速度、角速度与轨道半径的关系。
 2.【答案】 【解析】解：、在空中运动过程，只受重力，处于失重状态，故A错误；
B、在空中运动过程，速度、加速度均不为零，故B错误；
C、速度改变量的方向与加速度方向相同，在空中只受重力，重力加速度竖直向下，故C正确；
D、由知，时，，故D错误；
故选：。
由空中受力情况判断超重和失重情况、加速度、速度的变化情况，由瞬时功率定义判断重力的瞬时功率。
本题解答关键是掌握力和运动的关系，瞬时功率的定义、正确区分速度和加速度。
 3.【答案】 【解析】解：、镇纸始终处于静止状态，受到的合力始终为零，故A正确；
B、镇纸与白纸始终处于静止状态，镇纸受到白纸的支持力和重力作用而保持静止状态，所以镇纸始终不受摩擦力，故B错误；
C、毛笔相对于白纸向右运动，白纸对毛笔的摩擦力的方向向左，故C错误；
D、毛笔对白纸的摩擦力与白纸对毛笔的摩擦力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故D错误。
故选：。
对白纸进行受力分析，判断白纸受到的摩擦力；对镇纸进行受力分析即可；作用力与反作用力大小相等，方向相反。
判断摩擦力的有无以及摩擦力的方向是摩擦力一类题目中的难点，在该题中，对镇纸的作用的理解是解答的关键。
 4.【答案】 【解析】解：甲图电流的有效值为，
乙图电流的有效值为，则有
则：：，故D正确，ABC错误；
故选：。
根据有效值的定义求解。取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值。
本题考查了交流有效值的求解方法，对于交变电流求解热量、热功率、电功等都应用有效值，求解电量用平均值。
 5.【答案】 【解析】解：、根据条纹间距的表达式

可知，若减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度减小，故AB错误；
、红光的波长大于绿光的波长，若仅改用红光，条纹宽度变大，故C错误，D正确；
故选：。
根据公式分析出条纹宽度的变化；
结合不同单色光的波长的关系得出条纹宽度的变化。
本题主要考查了光的干涉问题，熟悉公式即可完成分析，属于基础题型。
 6.【答案】 【解析】解：根据关系式可知，，力的单位是，长度的单位是，故的单位是。故ABC错误，D正确。
故选：。
根据单位制，由关系表达式即可推导出所要求的物理量单位。
本题考查单位制的应用，虽然题干中比例系数我们未知，但是可以通过单位制运算出它的单位。属于基础题型。
 7.【答案】 【解析】解：、液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动，可知，液滴受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相同，故可知液滴带负电，故A错误；
C、由液滴做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得：

解得：，故C正确；
B、液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为：

解得：，故B错误；
D、磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断液滴的旋转方向为顺时针，故D错误；
故选：。
液滴在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而可求出液滴的比荷并可判断电场力的方向，结合电场的方向便可知液滴的电性；根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断液滴的旋转方向；结合重力与电场力平衡以及液滴在洛伦兹力的作用下的运动半径公式，可求出线速度．
此题考查了液滴在复合场中的运动问题．复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场．液滴在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对液滴的运动形式的分析就显得极为重要．该题就是根据液滴的运动情况来判断受到的电场力情况．
 8.【答案】 【解析】解：理想交流电压表示数为，所以电阻乙两端的电压为。理想变压器原副线圈匝数比：：，所以原副线圈电流比是：，
根据欧姆定律得电阻甲两端的电压为，故A正确，BCD错误。
故选：。
理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈电流与匝数成反比，原副线圈电压与匝数成正比。根据欧姆定律分析求解。
本题主要考查了变压器的构造和原理，利用原副线圈的匝数比得出两点的电压和电流之比。
 9.【答案】 【解析】解：、根据左手定则知粒子带正电，粒子、带负电，故A错误；
D、粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，射入磁场时粒子的半径最小，则速率最小。故D错误；
、粒子在磁场中做圆周运动的周期：相同，粒子在磁场中的运动时间：，由于、、都相同，粒子转过的圆心角最大，则射入磁场时的运动时间最大，粒子转过的圆心角最小，所以粒子在磁场中运动的时间最短，故B正确，C错误；
故选：。
根据粒子运动轨迹由左手定则判断粒子的电性；粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律求出粒子的速度；根据粒子做圆周运动的周期与转过的圆心角比较粒子运动时间。
带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确速率的大小。
 10.【答案】 【解析】解：、根据电场的叠加可知点的电场强度不为，根据对称性可知两点电场强度大小相等，故AB错误；
C、沿电场线方向电势降低，所以点电势大于点电势，负电荷在电势高的位置电势能低，所以负电荷在点的电势能小于在点的电势能，故C正确；
D、根据等势线分布情况可知点电势小于点电势，负电荷在电势高的位置电势能低，所以负电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。
故选：。
根据电场的矢量叠加分析电场强度大小，根据沿着电场线方向电势降低，进而确定电势高低，最后依据负电荷从高电势到低电势，其电势能增加，从低电势到高电势，其电势能降低，即可求解。
考查不等量异种点电荷的电场强弱与电势高低的应用，掌握点电荷在某点的电场强度方向确定，及理解矢量的合成法则，注意理解电荷的电势能大小与电势、电荷量，及电性均有关。
 11.【答案】 【解析】解：、板带负电，而电流方向流向板，则说明电流由正极板流出，此时电容器在放电，电流在增大，电容器两极板间的电压在减小，所以线圈两端的电压也在减小，故A错误，BC正确；
D、减小两板的距离时，由可知电容增大，根据可知，振荡频率减小，故D错误。
故选：。
电流方向是正电荷移动方向，根据电流方向及电流的变化情况判断电容器充放电情况，以及极板带电情况；根据振荡电路的频率公式和电容器的决定式分析如何才能改变交流电的频率。
本题考查对电磁振荡过程的理解，难点在于电容器极板带电情况的判断，要根据电流方向和电容器充放电情况分析。
 12.【答案】 【解析】解：、电动势的最大值为，周期为，则瞬时电动势的表达式为，故A错误；
B、电压表的示数为外阻分压：故B正确；
C、通过的电流为故C正确；
D、在的时刻，电动势为，则为中性面，穿过线圈磁通量最大，故D错误；
故选：。
在中性面感应电动势最小，磁通量最大；根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等。
本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式。
 13.【答案】 【解析】解：、货车沿绳方向的速度等于货物的速度，
则，故A错误，B正确；
C、随着货车向左运动，逐渐减小，根据上述的表达式可知，货物的速度在逐渐增大，货物有向上的加速度，缆绳的拉力大于货物重力，处于超重状态，故C错误；
D、由于货车受到缆绳的拉力，货车对地面的压力小于货车的重力，故D正确；
故选：。
根据速度的合成和分解得出货车速度和货物速度的关系，根据几何关系得出货物速度的变化，并根据加速度的方向分析出货物的状态；
根据货车的受力分析得出货车对地面压力和货车重力的大小关系。
本题主要考查了运动的合成和分解，理解绳端速度的分解方向，结合受力分析即可完成分析。
 14.【答案】 【解析】解：、由图可知该简谐横波波长，由图知周期为，则波速为，故A错误；
B、时间内，从波峰运动到波谷，则向轴负方向运动，故B错误；
C、因为，则 时间内，运动的路程为，故C正确；
D、由图可知时，质点在波谷，到经历时间，则知时，恰好回平衡位置，故D正确；
故选：。
由图读出波长，由图读出周期，求出波速。根据波动图象分析的运动方向。根据时间与周期的关系求质点经过路程。根据时间与周期关系分析的位置。
本题的关键要把握波动图象与振动图象的内在联系，能熟练利用时间与周期的关系分析质点通过的路程，确定质点的位置。
 15.【答案】 【解析】解：、机器人在内的位移为，位移大小为，故A正确；
B、内，机器人的位移大小为，平均速度大小为，故B正确；
C、根据图像的斜率表示速度，可知内，机器人做匀速直线运动，故B错误；
D、根据图像的斜率表示速度，可知机器人在末的速度与末的速度方向相反，所以速度不同，故D错误。
故选：。
在位移时间图像中，纵坐标的变化量表示位移，图像的斜率表示速度，根据斜率关系分析速度关系，结合平均速度的定义分析。
本题的关键要知道位移时间图像的斜率等于速度，纵坐标的变化量表示位移，来分析机器人的运动情况。
 16.【答案】  平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动     【解析】解：如图甲所示的演示实验中，小锤击打弹性金属片，球水平抛出，同时球被松开，做自由落体运动，、两球同时落地，说明球在竖直方向上的运动规律与球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故A正确，BC错误。
故选：。
如图乙所示，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
由图丙可知，小球在竖直方向上有

解得：
照相机拍摄时每隔曝光一次。
小球在水平方向有


故答案为：；平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；；
根据实验现象得出正确的实验结论；
根据实验现象得出正确的实验结论；
先根据竖直方向的运动特点计算出曝光的时间，再结合水平方向的运动特点计算出小球的初速度。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，理解平抛运动不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析。
 17.【答案】对电流表起保护作用     不均匀   【解析】解：电路中接入定值电阻的目的是对电流表起保护作用，防止当移动到电阻丝的最右端时电流表被烧坏；当电路中电流达到最大时，电路中的总电阻最小值为，所以定值电阻至少为．
由图乙可知
，
根据图像解得：
设定值电阻为，电阻丝总电阻为，移动距离为，由闭合电路欧姆定律

又

联立代入数据可得

由上式可得：拉力与是非线性关系，所以由电流表改装的测力计刻度不均匀；
当电流表的示数为，带入可得

所以对应标示的力为．
故答案为：对电流表起保护作用，；，不均匀，
分析定值电阻的作用，根据电流表示数变化范围选用定值电阻；
根据欧姆定律推导电流表的示数与弹簧所受拉力的关系，结合解析式进行分析。
对于实验题，要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。
 18.【答案】解．如图由光的折射定律
代入数据解得：

由几何关系可得：在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于光在玻璃中的速度为
所以有
答：光从空气射入玻璃时，折射角的大小为；
光通过玻璃砖的时间是。 【解析】光线在上表面同时发生反射和折射，根据折射率的定义列式求解折射角，
然后根据画出光路图；根据求解玻璃中的光速，最后求解时间差值．
本题关键是结合折射定律和反射定律求解折射角，画出光路图，根据求解光速，基础题目．
 19.【答案】解：首先对物体进行受力分析：与水平方向成的角的拉力，竖直向下的重力、竖直向上的支持力，根据冲量公式可知：冲量为，方向与力的方向相同。
根据动量定理可知获得的动量为，方向水平向右。
答：力对物体的冲量大小为，方向与力的方向相同；
物体获得的动量大小为，方向水平向右。 【解析】物体受到重力、恒力、水平面的支持力作用，根据冲量的定义式求冲量，
再根据动量定理求解即可．
本题主要考查了冲量和动量定理公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，难度不大，属于基础题．
 20.【答案】解：木块滑上木板后，木块对木板的滑动摩擦力使木板做匀加速运动，木块自身做匀减速运动，当二者速度相同时木板达到最大速度，而木块与木板组成的系统所受合外力为零，根据动量守恒定律有：

解得；
根据能量守恒定律可得因摩擦而产生的热量为，
当木块滑至木板右端恰好相对木板静止时，木板长度最小，根据功能关系有，
解得；
答：木板的最大速度为；
因摩擦而产生的热量为；
为使木块不掉下木板，板长至少为。 【解析】两物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出它们共同运动的速度，应用能量守恒定律可以求出因摩擦产生的热量，应用功能关系可以求出木板长度。
本题考查了滑块模型，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚木块和木板的运动过程是解题的前提，应用能量守恒定律、动量定理与牛顿第二定律、运动学公式可以解题。
 21.【答案】解．金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为
则受到的安培力为
由于安培力与运动方向相反，则有
可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然后做匀速直线运动，故有
代入数据解得，金属棒沿导轨向下运动的最大速度为
由电路中的电流
可知，当金属棒达到最大速度时，电路中的电流最大，即为
故金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率为
设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为，根据能量守恒定律有
解得，金属棒沿导轨下滑的距离为
则流过电阻的电荷量为
答：金属棒沿导轨向下运动的最大速度为；
金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率为；
若从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为，流过电阻的电荷量为。 【解析】应用求解感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，应用安培力公式求出安培力，然后由平衡条件求出导体棒的最大速度。
结合功率的公式即可得知正确结果。
应用能量守恒定律和电量公式关系求解上产生的电量。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。