精品解析：湖北省武汉市黄陂区第三中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

2023－2024学年度下学期高二年级期中考试 物理试卷 试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是（　　） A. 法拉第通过大量实验发现了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律 B. 麦克斯韦发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想 C. 赫兹预言并证实了电磁波的存在 D. 楞次得到了感应电流方向的规律 2. 已知某直流电流I通过电阻R时，其热功率为P，某正弦交流电通过该电阻时，其热功率为2P，则该正弦交流电的最大值为（　　） A. B. 2I C. D. I 3. 如图为街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器的输入电压一定，变压器可以看成理想变压器，当滑动变阻器滑片向上移动时，对图中各理想电表的读数变化说法正确的是（　　） A. 电流表A1的读数变小 B. 电流表A2的读数变大 C. 电压表V2的读数变大 D. 电压表V1、V3的读数不变 4. 某同学利用如图所示的电路研究自感现象， A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，则下列判断正确的是（　　） A. 当开关S由断开变为闭合时，A灯不亮和B灯亮 B. 当开关S由闭合变为断开时，A灯和B灯同时立即熄灭 C. 当开关S由断开变为闭合，电路稳定前，A灯和B灯亮度不变 D. 当开关S由断开变为闭合，电路稳定后，A灯熄灭B灯变得更亮 5. 振荡电路是无线电波发射中的基本电路。已知振荡电路中电流随时间变化的曲线如图所示，在时刻，回路中电容器的极板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，且极板带正电。则这段时间是对应图像中的（　　） A. 段 B. 段 C. 段 D. 段 6. C919是中国首款按照最新国际标准研制的干线民用飞机，机长38.9米、翼展35.8米，武汉地区地磁场的竖直分量约为3.6×10-5T，水平分量约为：3.4×10-5T。该机在武汉郊区水平试飞速度为声速（约330m/s）的0.8倍。有关C919飞机的说法正确的是（　　） A. 飞机往南飞的时候左边机翼的电势较低 B. 飞机往北飞的时候左边机翼的电势较低 C. 两侧机翼的最大电势差约为0.26伏 D. 两侧机翼的最大电势差约为0.34伏 7. 如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，0~4s磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，磁感应强度方向垂直线框平面向里为正，0~4s ab边上的电流I和受到的磁场力F（规定a到b为电流的正方向，向左为力的正方向）随时间：的变化关系正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 下列关于电磁感应现象中说法正确的是（　　） A. 图甲摇动手柄使磁铁旋转，铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动 B. 图乙线圈中通以周期性变化的电流时，金属中产生涡流使金属熔化 C. 图丙用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 D. 图丁金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 9. 交流发电机的线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴逆时针匀速转动，每秒转动50转，线圈从图示位置开始计时，理想电流表的示数为2A，已知线圈匝数为100匝，线圈内阻r=1.0Ω，外接电阻R=19Ω，以下判断正确的是（　　） A. 该线圈的角速度为 B. 通过线圈磁通量的最大值为 C. t=0.125s时线圈产生的电动势大小 D. 在1s内电流方向改变100次 10. 在竖直面内存在着两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，如图所示，水平虚线l1、l2、l3为磁场边界，它们之间的区域宽度均为d。一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框ABCD，从l1上方一定高度h处由静止开始下落，当AB边刚越过l1进入磁场时，恰好做匀速直线运动，当AB边在越过l2运动到l3之前的某个时刻，线框又开始做匀速直线运动，重力加速度为g，不计阻力。在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框距h的高度为 B. 导线框AB边从刚越过l2到刚越过l3过程中回路流过的电量为 C. 导线框两次匀速运动时导线框速度大小之比为4：1 D. 导线框两次匀速运动时AB边受到安培力大小之比为1：2 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究影响感应电流的因素”实验中某同学用如图所示的器材进行了探究。 （1）在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路______。 （2）闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最______端（填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时灵敏电流计的指针______（填“左偏”不动或“右偏”）。 12. 某同学想利用压敏电阻设计一个测量压力大小的装置。实验室有如下器材供选择： A压敏电阻R（电阻R—压力F特性曲线如图甲所示） B.定值电阻R1=1000Ω，R2=1500Ω，R3=3000Ω C.电压表V（量程3V，内阻RV=1500Ω） D.直流电源E（电动势6V，内阻不计） E.开关S，导线若干 （1）当压敏电阻阻值为2500Ω时，压力为______N； （2）实验前，为了使电压表量程扩大到6V，与电压表串联的定值电阻Rx选______（填R1、R2或R3）； （3）实验时，该同学利用上面器材设计了可以测量压力大小装置的实验电路原理图如图乙，写出压力大小F与电压表读数U的函数表达式即F=______（结果中只含有变量U，其它已知量均要求代入数据计算）； （4）正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，某次测试时电压表的指针恰好指在电压表盘的正中央，此时压敏电阻的阻值为______Ω：结合图甲可知待测压力的大小F=______N。 13. 如图所示，磁场垂直于闭合正方形线圈平面，线圈匝数N=100匝线，边长为L=0.5m，电阻R=5Ω。t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化的关系式是B（t)=0.2t+0.1（T），求： （1）t=2s时线圈感应电动势的大小； （2）0－2s内通过线圈的电荷量q线圈产生的焦耳热Q； （3）t=2s时，ab边受到安培力的大小。 14. 电能显著的优点是用户清洁干净，还可以远距离输送。如图所示为发电厂向远处的额定电压为220V的用户送电图，发电厂输出的电压为U1=500V，输出功率为P1=4.0×104W，已知输电线总电阻为r=20Ω，输电线上损失的功率为输送功率的5%，假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器。 （1）输电线上损失的电压； （2）升压变压器的匝数比和降压变压器的匝数比 （3）若电压U2提高一倍，输送功率不变，输电效率是多少。 15. 如图所示，固定金属圆环内存在匀强磁场，方向垂直圆环向下，在外力作用下金属棒ab可绕着圆心O匀速转动，从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两平行金属导轨，导轨与水平面夹角为30°，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将金属棒cd垂直导轨轻轻放上，并锁定金属棒。已知圆环内和导轨平面的磁场大小均为B=IT，圆环半径和金属棒ab长均为d=lm，导轨宽度和金属棒cd长度均为L=2m，金属棒cd质量为m=lkg，ab棒电阻为r=1Ω，cd棒电阻为R=4Ω，其余电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。 （1）若ab棒以逆时针匀速转动，求流过ab棒的电流方向和ab棒两端的电压U； （2）若ab固定，cd解除锁定，当cd棒的加速度为2m/s2时它的速度是多少； （3）若ab棒顺时针匀速转动同时解除cd的锁定，cd棒匀速运动时速度为10m/s时，求ab棒的角速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023－2024学年度下学期高二年级期中考试 物理试卷 试卷满分：100分 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是（　　） A. 法拉第通过大量实验发现了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律 B. 麦克斯韦发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想 C. 赫兹预言并证实了电磁波的存在 D. 楞次得到了感应电流方向的规律 【答案】D 【解析】 【详解】AB．法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯提出了电磁感应定律，因法拉第对电磁感应现象研究作出的巨大贡献，后人称之为法拉第电磁感应定律，A错误；B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，C错误； D．楞次提出了楞次定律，得到了感应电流方向的规律，D正确。 故选D。 2. 已知某直流电流I通过电阻R时，其热功率为P，某正弦交流电通过该电阻时，其热功率为2P，则该正弦交流电的最大值为（　　） A. B. 2I C. D. I 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，接直流电时 接正弦交流电时 解得 故选B。 3. 如图为街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器的输入电压一定，变压器可以看成理想变压器，当滑动变阻器滑片向上移动时，对图中各理想电表的读数变化说法正确的是（　　） A. 电流表A1的读数变小 B. 电流表A2的读数变大 C. 电压表V2的读数变大 D. 电压表V1、V3的读数不变 【答案】A 【解析】 【详解】变压器的输入电压一定，则电压表V1的读数不变，次级电压不变，则电压表V2的读数不变，当滑动变阻器滑片向上移动时，R阻值变大，则次级电流减小，即电流表A2的读数变小；R0两端电压减小，则R两端电压变大，则电压表V3的读数变大；根据 可知变压器初级电流减小，即电流表A1的读数变小，选项A正确，BCD错误。 故选A。 4. 某同学利用如图所示的电路研究自感现象， A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，则下列判断正确的是（　　） A. 当开关S由断开变为闭合时，A灯不亮和B灯亮 B. 当开关S由闭合变为断开时，A灯和B灯同时立即熄灭 C. 当开关S由断开变为闭合，电路稳定前，A灯和B灯亮度不变 D. 当开关S由断开变为闭合，电路稳定后，A灯熄灭B灯变得更亮 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．当开关S由断开变为闭合时，电源的电压同时加到两灯上，A和B同时亮，随着线圈中电流的增大，由于线圈的电阻几乎为0，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，电路总电阻减小，总电流增大，B变得更亮，故AC错误，D正确； B．当开关S由闭合变为断开时，线圈阻碍电流的减小，产生感应电动势，A与线圈构成闭合回路，开关断开前通过线圈的电流大于A的电流，故B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭，故B错误。 故选D。 5. 振荡电路是无线电波发射中的基本电路。已知振荡电路中电流随时间变化的曲线如图所示，在时刻，回路中电容器的极板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，且极板带正电。则这段时间是对应图像中的（　　） A. 段 B. 段 C. 段 D. 段 【答案】B 【解析】 【详解】A．段，电流从增大到正最大，放电过程，板正电荷减少，板负电荷增加，磁场能增大，板带负电，故A错误； B．段，电流从正最大减小到，反向充电过程，板带负电，板带正电，磁场能减小，板带正电，故B正确； C．段，电流从增大到负最大，反向放电过程，板负电荷减少，板正电荷增加，磁场能增大，板仍带正电，故C错误； D．段，电流从负最大减小到，正向充电过程，板带正电，板带负电，磁场能减小，板带负电，故D错误； 故选B。 6. C919是中国首款按照最新国际标准研制的干线民用飞机，机长38.9米、翼展35.8米，武汉地区地磁场的竖直分量约为3.6×10-5T，水平分量约为：3.4×10-5T。该机在武汉郊区水平试飞速度为声速（约330m/s）的0.8倍。有关C919飞机的说法正确的是（　　） A. 飞机往南飞的时候左边机翼的电势较低 B. 飞机往北飞的时候左边机翼的电势较低 C. 两侧机翼的最大电势差约为0.26伏 D. 两侧机翼的最大电势差约为0.34伏 【答案】D 【解析】 【详解】武汉地区地磁场的竖直分量竖直向下，当飞机在北半球水平飞行时，飞机切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，机翼左边的电势比右端的电势高，无论C919飞机往哪个方向飞，都是右边机翼的电势较低。由法拉第电磁感应定律 可得两侧机翼的最大电势差约为 故选D。 7. 如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，0~4s磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，磁感应强度方向垂直线框平面向里为正，0~4s ab边上的电流I和受到的磁场力F（规定a到b为电流的正方向，向左为力的正方向）随时间：的变化关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB.根据法拉第电磁感应定律可知，导线框abc中产生的感应电动势为 是图像的斜率，所以根据B−t图像可知：在0−2s时间内，感应电动势大小为 可知感应电动势大小为一恒定值，由 可知感应电流也为一恒定值，感应电流方向根据楞次定律可知应按逆时针方向；在2−3s时间内，感应电动势的大小为0，感应电流也为0。在3−4s时间内，感应电动势的大小为 可知感应电流也为一恒定值，感应电流方向根据楞次定律可知应按顺时针方向；故AB错误； CD.根据闭合电路欧姆定律、安培力公式和左手定则 在0−1s通过线框的ab边安培力方向向左，大小随时间线性减小。在1−2s通过线框的ab边安培力方向向右，大小随时间线性增大。在2−3s通过线框的ab边不受安培力。在3−3.5s通过线框的ab边安培力方向向左，大小随时间线性减小。在3.5−4s通过线框的ab边安培力方向向右，大小随时间线性增大。故C正确，D错误。 故选C。 8. 下列关于电磁感应现象中说法正确的是（　　） A. 图甲摇动手柄使磁铁旋转，铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动 B. 图乙线圈中通以周期性变化的电流时，金属中产生涡流使金属熔化 C. 图丙用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 D. 图丁金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图甲摇动手柄使磁铁旋转，穿过根据铝线框的磁通量发生变化，楞次定律可知，为了阻碍磁通量的变化，铝线框也会跟着转动起来，这种现象叫电磁驱动，故A正确； B．图乙线圈中通以周期性变化的电流时，穿过金属块的磁通量发生变化，金属中产生涡流使金属熔化，故B正确； C．图丙用来做线圈骨架的铝框转动时，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流，原磁场对铝框中感应电流的安培力将阻碍铝框的转动，即铝框能起电磁阻尼的作用，故C正确； D．图丁金属探测器通过使用变化电流的长柄线圈来探测地下是否有金属，故D错误。 故选ABC。 9. 交流发电机的线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴逆时针匀速转动，每秒转动50转，线圈从图示位置开始计时，理想电流表的示数为2A，已知线圈匝数为100匝，线圈内阻r=1.0Ω，外接电阻R=19Ω，以下判断正确的是（　　） A. 该线圈的角速度为 B. 通过线圈磁通量的最大值为 C. t=0.125s时线圈产生的电动势大小 D. 在1s内电流方向改变100次 【答案】BD 【解析】 【详解】A．线圈每秒转动50转，则该线圈的角速度为 故A错误； B．通过线圈磁通量的最大值为 从图示位置开始计时，线圈感应电动势的瞬时值为 感应电流的瞬时值为 理想电流表的示数为2A，该电流值为有效值，则有 解得 故B正确； C．结合上述可知，感应电动势的瞬时值为 则解得t=0.125s时线圈产生的电动势大小 故C错误； D．每转一周，电流方向改变两次，每秒转动50转，可知，在1s内电流方向改变100次，故D正确。 故选BD。 10. 在竖直面内存在着两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，如图所示，水平虚线l1、l2、l3为磁场边界，它们之间的区域宽度均为d。一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框ABCD，从l1上方一定高度h处由静止开始下落，当AB边刚越过l1进入磁场时，恰好做匀速直线运动，当AB边在越过l2运动到l3之前的某个时刻，线框又开始做匀速直线运动，重力加速度为g，不计阻力。在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框距h的高度为 B. 导线框AB边从刚越过l2到刚越过l3过程中回路流过的电量为 C. 导线框两次匀速运动时导线框速度大小之比为4：1 D. 导线框两次匀速运动时AB边受到安培力大小之比为1：2 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当AB边刚越过l1进入磁场时，由动能定理可知 进入磁场后感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可知，感应电流为 此时线框所受的安培力为 有题意可知，恰好做匀速直线运动，即 联立上式可得 A正确； B．线框AB边从刚越过l2到刚越过l3过程中，由法拉第电磁感应定律可知 由闭合电路欧姆定律可知 流过的电量为 联立解得 B错误； C．线框第一次匀速运动时，根据平衡条件可知 感应电流为 联立可得 线框第二次匀速运动时，根据平衡条件可知 感应电流为 联立可得 则 C正确； D．线框第一次匀速运动时，AB边受到安培力大小为 线框第二次匀速运动时，AB边受到安培力大小为 则AB边受到安培力之比为 D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究影响感应电流的因素”实验中某同学用如图所示的器材进行了探究。 （1）在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路______。 （2）闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最______端（填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时灵敏电流计的指针______（填“左偏”不动或“右偏”）。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 左偏 【解析】 【小问1详解】 将线圈A和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电源、线圈B串联而成另一个回路即可，实物图如下所示 【小问2详解】 [1]为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的阻值应为最大，即滑片应位于最右端； [2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，电流计指针将向左偏。 12. 某同学想利用压敏电阻设计一个测量压力大小的装置。实验室有如下器材供选择： A压敏电阻R（电阻R—压力F特性曲线如图甲所示） B.定值电阻R1=1000Ω，R2=1500Ω，R3=3000Ω C.电压表V（量程3V，内阻RV=1500Ω） D.直流电源E（电动势6V，内阻不计） E.开关S，导线若干 （1）当压敏电阻阻值为2500Ω时，压力为______N； （2）实验前，为了使电压表量程扩大到6V，与电压表串联的定值电阻Rx选______（填R1、R2或R3）； （3）实验时，该同学利用上面器材设计了可以测量压力大小装置的实验电路原理图如图乙，写出压力大小F与电压表读数U的函数表达式即F=______（结果中只含有变量U，其它已知量均要求代入数据计算）； （4）正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，某次测试时电压表的指针恰好指在电压表盘的正中央，此时压敏电阻的阻值为______Ω：结合图甲可知待测压力的大小F=______N。 【答案】（1）30 （2）R2 （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由图可知电阻与压力的特性曲线方程为 当压敏电阻阻值为2500Ω时，压力为 N 【小问2详解】 根据电表的改装原理可知 解得 选择R2即可。 【小问3详解】 由闭合电路的欧姆定律，有 结合 联立可得 【小问4详解】 [1][2]电压表的指针怡好指在电压表盘的正中央，则U=1.5V，代入 解得 N 由图可知电阻为1500。 13. 如图所示，磁场垂直于闭合正方形线圈平面，线圈匝数N=100匝线，边长为L=0.5m，电阻R=5Ω。t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化的关系式是B（t)=0.2t+0.1（T），求： （1）t=2s时线圈感应电动势的大小； （2）0－2s内通过线圈的电荷量q线圈产生的焦耳热Q； （3）t=2s时，ab边受到安培力的大小。 【答案】（1）5V；（2）2C；10J；（3）25N 【解析】 【详解】（1）线圈内感应电动势为 其中 /s 代入数据解得 （2）线圈中的电流 通过线圈的电荷量 内线圈产生的焦耳热 （3）由图可知t=2s时，，根据安培力的计算公式有 14. 电能显著的优点是用户清洁干净，还可以远距离输送。如图所示为发电厂向远处的额定电压为220V的用户送电图，发电厂输出的电压为U1=500V，输出功率为P1=4.0×104W，已知输电线总电阻为r=20Ω，输电线上损失的功率为输送功率的5%，假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器。 （1）输电线上损失的电压； （2）升压变压器的匝数比和降压变压器的匝数比 （3）若电压U2提高一倍，输送功率不变，输电效率是多少。 【答案】（1）200V；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）设输电线上损失功率为，损失电压为 解得 （2）在升压变压器中，原线圈电压，副线圈电压为 解得 在降压变压器中，原线圈电压，副线圈电压为 解得 （3）若电压提高一倍为，设输电线上电阻为，损失功率为 解得 15. 如图所示，固定金属圆环内存在匀强磁场，方向垂直圆环向下，在外力作用下金属棒ab可绕着圆心O匀速转动，从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两平行金属导轨，导轨与水平面夹角为30°，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将金属棒cd垂直导轨轻轻放上，并锁定金属棒。已知圆环内和导轨平面的磁场大小均为B=IT，圆环半径和金属棒ab长均为d=lm，导轨宽度和金属棒cd长度均为L=2m，金属棒cd质量为m=lkg，ab棒电阻为r=1Ω，cd棒电阻为R=4Ω，其余电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。 （1）若ab棒以逆时针匀速转动，求流过ab棒的电流方向和ab棒两端的电压U； （2）若ab固定，cd解除锁定，当cd棒的加速度为2m/s2时它的速度是多少； （3）若ab棒顺时针匀速转动同时解除cd的锁定，cd棒匀速运动时速度为10m/s时，求ab棒的角速度大小。 【答案】（1）电流方向为由流向，6.4V；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设ab棒切割磁感线产生感应电动势为 根据串联分压规律得 解得 根据右手定则，流过棒电流方向为由流向； （2）棒加速度时，设此时速度为，流过棒电流为，所受安培力为，对棒 解得 （3）设当cd棒匀速运动速度为时，棒的角速度为，棒产生的感应电动势为，则 棒产生的感应电动势为，则 电路中电流为，则 对棒 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $