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16.(9分)电动汽车具有零排放、低噪音、低速阶段提速快等优点。随着储电技术的不断提高，电池成本的不断下降，电动汽车逐渐普及。(1)电动机是电动汽车的核心动力部件，其原理可以简化为如图甲所示的装置：无限长平行光滑金属导轨相距L,导轨平面水平，电源电动势为E,内阻不计。垂直于导轨放置一根质量为m的导体棒MN,导体棒在两导轨之间的电阻为R,导轨电阻忽略不计。导轨平面存在垂直于平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B,导体棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。闭合开关S,导体棒由静止开始运动，运动过程中切割磁感线产生动生电动势，该电动势总要削弱电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势E反，此时闭合回路的电流大小可用IE一E反来计算。R①在图乙中定性画出导体棒运动的v-图像，并通过公式推导分析说明电动汽车低速比高速行驶阶段提速更快的原因；②求导体棒从开始运动到稳定的过程中流过的总电荷量q。(2)电动汽车行驶过程中会受到阻力作用，阻力F阻与车速v的关系为F阻=k2,其中k为未知常数。某品牌电动汽车的电动机最大输出功率Pm=180kW,最高车速vm=180km/h,车载电池最大输出电能A=60kW·h.若该车以速度v=60km/h在平直公路上匀速行驶时，电能转化为机械能的总转化率为90%，求该电动汽车在此条件下的最大行驶路程s。×M××××××XXXXXBXXX×N××X×XX甲乙mE【答案】(1)①见解析②B2L2(2)486km【解析】(1)①设导体棒运动的速度大小为，根据闭合电路欧姆定律知，导体棒中的电流E-BLvR由牛顿第二定律有BIL=ma联立解得a=(E-BLv)BL(1分)mR由此可知，导体棒做加速度减小的加速运动，直至做匀速运动。导体棒运动的-图像如图所示(1分)电动汽车在低速行驶时，电动机产生的反电动势较小，车辆加速度较大，提速更快(1分)②当a=0时，导体棒达到最大速度vm,根据法拉第电磁感应定律有E=BLvm(1分)由动量定理有BIL△t=mvm(1分)根据电流的定义有g=It联立解得q=mEB2L2(1分)(2)电动汽车做匀速运动时，有F=Fa电动机的功率P=Fv=Fuv=kv3所以电动汽车以速度)行驶时电动机的功率(1分)由题意可知P90%A=(1分)解得s=486km(1分)

8.如图所示，在MN右侧区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间t变化的关系为B=k(k为大于零的常数)。一边长为a、电阻为R的等边三角形金属线框水平向右做匀速运动。在t=0时刻，线框底边恰好到达MN处；在t=T时刻，线框恰好完全进入磁场。在线框匀速进入磁场的过程中A.线框中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向MB.线框中的电流始终沿顺时针方向+TCt=2时刻，流过线框的电流大小为3ka216RTD.1=2时刻，流过线框的电流大小为3ka212R:小荷中【答案】C【解析】磁感应强度大小B随时间t变化的关系为B=,其中k>0,说明磁感应强度随时间增强；线框进入磁场过程中，随着进入磁场面积的增加，通过线框的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流始终沿逆时针方向，A、BT错误；线框做匀速直线运动，速度大小为)=a2T1气2时刻，线框切割磁感线的有效长度L=0.5a,此时磁感应强度B=kt=0.5kT,动生电动势E1=BLv=3ka28,由法拉第电磁感应定律可知，感生电动势E,=△B·S△t3√3ka216,t=时刻，流过战框的电流大小为1-E十巴，解得1T5√3ka2R16R,C正确，D错误。