精品解析：四川省眉山市彭山区第一中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题

彭山一中（25届）高二下学期5月月考物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本大题共7小题，每题4分，共计28分。 1. 关于下列各图中的实验现象或规律，说法正确的是（  ） A. 图甲中，变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了减少涡流的热效应 B. 乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化，且 C. 图丙中，食堂用的消毒灯主要利用的是X射线进行消毒 D. 丁图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 2. 在如图所示的电路中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻不计；A、B为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。则（ ） A. 合上K的瞬间，A先亮，B后亮 B. 合上K的瞬间，A、B同时亮 C. 合上K以后，B变得更亮，A随之熄灭 D. 断开K后，AB同时熄灭 3. 某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，线圈P的匝数为N，磁场的磁感应强度大小为B，方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时，在t时间内每匝线圈面积增加了S，则线圈P在该时间内的平均感应电动势为（　　） A. B. C. D. 4. 在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为11：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ） A. 交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为 C. 当照射R的光强增大时，电压表的示数变大 D. 若的灯丝烧断后，电流表的示数变小 5. 图1为洛伦兹力演示仪是实验室中用来观察电子在磁场中运动轨迹的仪器，图2是其结构示意图。励磁线圈可以产生垂直于纸面的匀强磁场，电子经电子枪内加速电场加速后水平向右射入磁场。下列关于实验现象描述正确的是（　　） A. 仅增大电子枪内加速电场的电压，电子圆周运动半径增大 B. 仅增大电子枪内加速电场的电压，电子圆周运动周期增大 C. 仅增大励磁线圈中电流强度，电子圆周运动半径增大 D. 仅增大励磁线圈中电流强度，电子圆周运动周期增大 6. 如图所示，先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况（　　） A. 线框中的感应电动势之比E1∶E2＝2∶1 B. 线框中的感应电流之比I1∶I2 ＝1∶2 C. 线框中产生的热量之比Q1∶Q2＝1∶4 D. 通过线框某截面的电荷量之比q1∶q2＝2∶1 7. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒质量为，导体棒质量为，长度均为l，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法错误的是（　　） A. 任何一段时间内，导体棒的动能增加量小于导体棒的动能减少量 B. 全过程中，两棒共产生的焦耳热为 C. 全过程中，通过导体棒的电荷量为 D. 任何一段时间内，导体棒的动量改变量跟导体棒的动量改变量总是大小相等、方向相反 二、多项选择题：每题6分，共计18分；错选不得分，漏选得3分。 8. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体扩散的快慢与温度有关 B. 分子间同时存在着引力和斥力 C. 布朗运动是液体分子的无规则运动 D. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数 9. 下图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器和降压变压器都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，发电厂输出电压不变。下列说法正确的有（ ） A. 输出电压与输入电压相等 B. 输出功率大于输入功率 C. 若用户接入的用电器增多，则R消耗的功率增大 D. 若用户接入的用电器增多，则输出功率降低 10. 如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为导线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 三、实验题：每空3分，共计18分。 11. 某学习小组做探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。 （1）关于变压器的认识，下列说法正确的是______。 A.变压器正常工作时原、副线圈中电流的频率不同 B.变压器的铁芯起到的作用是导磁 C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源 （2）如图，该小组同学将原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，缓缓移动铁芯横条直至使铁芯完全闭合，观察发现，小灯泡______（选填“由亮变暗”、“由暗变亮”、“亮度不变”）。 （3）该小组同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图所示（周期未发生变化），在保证安全的前提下，该同学在时间内可能进行了下面哪个操作______。（选填选项前的字母） A.减少了原线圈的匝数 B.减少了副线圈的匝数 C.增加了交流电源的频率 12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 （1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法____________（填选项前的字母）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法 （2）甲、乙、丙三位同学的操作错误导致实验测得的油酸分子直径偏小的是（  ） A. 甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些 B. 乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 C. 丙未等痱子粉末完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜形状 （3）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，方格数处理为62格。油酸分子的大小______m（结果保留一位有效数字） 三．计算题：10+12+14=36分 13. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，求： （1）该透明介质的折射率； （2）OQ边上有光射出部分的长度。 14. 某发电机输电电路的化简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：20，降压变压器的副线圈接入若干“220V 100W”的灯泡，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，灯泡正常发光。求： （1）输电线上损耗的功率； （2）降压变压器原、副线圈的匝数之比。 15. 如图所示，两平行金属导轨间距，足够长的光滑倾斜部分和粗糙水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度，水平部分没有磁场。金属棒ab质量，电阻，运动中与导轨有良好接触且垂直于导轨，金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为0.04，两定值电阻R均为0.16Ω，其余电阻不计。当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平导轨上滑行的最大距离x都相同（取）。现将金属棒从离地面高处静止释放，求： （1）金属棒在斜面上的最大速度v； （2）金属棒在水平导轨上滑行的最大距离x； （3）每个定值电阻R上产生热量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 彭山一中（25届）高二下学期5月月考物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本大题共7小题，每题4分，共计28分。 1. 关于下列各图中的实验现象或规律，说法正确的是（  ） A. 图甲中，变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了减少涡流的热效应 B. 乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化，且 C. 图丙中，食堂用的消毒灯主要利用的是X射线进行消毒 D. 丁图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，变压器中的铁芯用相互绝缘薄硅钢片叠合是为了减少涡流的热效应，故A正确； B．当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，可知T1对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，即 故B错误； C．图丙中，食堂用的消毒灯主要利用的是紫外线进行消毒，故C错误； D．图丁中，微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，不平衡性越明显，布朗运动越明显，故D错误。 故选A。 2. 在如图所示的电路中，L为自感系数较大的电感线圈，且电阻不计；A、B为两个完全相同的灯泡，且它们的额定电压均等于电源的电动势。则（ ） A. 合上K的瞬间，A先亮，B后亮 B. 合上K的瞬间，A、B同时亮 C. 合上K以后，B变得更亮，A随之熄灭 D. 断开K后，AB同时熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．合上K的瞬间，由于电感在线圈中电流发生变化时会产生一种阻碍作用，则电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，故A错误，B正确； C．当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将B灯短路，B逐渐变暗直到熄灭，同时，A电流逐渐增大，变得更亮，故C错误； D．断开K，A灯立即熄灭，由于线圈L中电流逐渐减小，产生一个与电流同向的自感电动势，感应电流流过B灯，则B闪亮一下后熄灭，故D错误。 故选B。 3. 某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，线圈P的匝数为N，磁场的磁感应强度大小为B，方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时，在t时间内每匝线圈面积增加了S，则线圈P在该时间内的平均感应电动势为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律有 故选A。 4. 在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为11：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ） A. 交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为 C. 当照射R的光强增大时，电压表的示数变大 D. 若的灯丝烧断后，电流表的示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．交流电的频率为 选项A错误； B．原线圈电压有效值U1=220V，电压表的示数为次级电压有效值 选项B错误； C．电压表的示数为次级电压有效值，是定值，则当照射R的光强增大时，R阻值减小，电压表的示数不变，选项C错误； D．若的灯丝烧断后，次级电阻变大，次级电流变小，则初级电流减小，则电流表的示数变小，选项D正确。 故选D。 5. 图1为洛伦兹力演示仪是实验室中用来观察电子在磁场中运动轨迹的仪器，图2是其结构示意图。励磁线圈可以产生垂直于纸面的匀强磁场，电子经电子枪内加速电场加速后水平向右射入磁场。下列关于实验现象描述正确的是（　　） A. 仅增大电子枪内加速电场的电压，电子圆周运动半径增大 B. 仅增大电子枪内加速电场的电压，电子圆周运动周期增大 C. 仅增大励磁线圈中电流强度，电子圆周运动半径增大 D. 仅增大励磁线圈中电流强度，电子圆周运动周期增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意，电子先在加速电场中做加速直线运动后中磁场中做匀速圆周运动，所以 两式联立可得 由此可知，仅增大电子枪内加速电场的电压，电子圆周运动半径增大，故A正确； B．电子做圆周运动的周期为 其与加速电场电压无关，故B错误； CD．仅增大励磁线圈中电流强度，磁感应强度增大，电子圆周运动半径减小，周期减小，故CD错误。 故选A。 6. 如图所示，先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况（　　） A. 线框中的感应电动势之比E1∶E2＝2∶1 B. 线框中的感应电流之比I1∶I2 ＝1∶2 C. 线框中产生的热量之比Q1∶Q2＝1∶4 D. 通过线框某截面的电荷量之比q1∶q2＝2∶1 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 以及 v1＝2v2 可知 E1∶E2＝2∶1 ，A正确； B．因为 所以 I1∶I2＝2∶1 B错误； C．线框中产生的热量 所以 Q1∶Q2＝2∶1 C错误； D．根据 可得 q1∶q2＝1∶1 D错误。 故选A。 7. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒质量为，导体棒质量为，长度均为l，电阻均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法错误的是（　　） A. 任何一段时间内，导体棒的动能增加量小于导体棒的动能减少量 B. 全过程中，两棒共产生的焦耳热为 C. 全过程中，通过导体棒的电荷量为 D. 任何一段时间内，导体棒的动量改变量跟导体棒的动量改变量总是大小相等、方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．由能量关系可知，任何一段时间内，导体棒的动能减少量等于导体棒的动能增加量与回路产生的焦耳热之和，则导体棒的动能增加量小于导体棒的动能减少量，选项A正确，不符合题意； B．全过程中，由动量守恒定律可知 两棒共产生的焦耳热为 选项B错误，符合题意； C．全过程中，对导体棒b由动量定理 通过导体棒的电荷量为 选项C正确，不符合题意； D．对导体棒ab系统，受合外力为零，则系统动量守恒，则任何一段时间内，导体棒的动量改变量跟导体棒的动量改变量总是大小相等、方向相反，选项D正确，不符合题意。 故选B。 二、多项选择题：每题6分，共计18分；错选不得分，漏选得3分。 8. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体扩散的快慢与温度有关 B. 分子间同时存在着引力和斥力 C. 布朗运动是液体分子的无规则运动 D. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据分子动理论知，温度越高分子无规则运动越剧烈，所以气体扩散的快慢与温度有关，故A正确，符合题意； B．根据分子动理论知，分子间同时存在着引力和斥力，故B正确，符合题意； C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，故C错误，不符合题意； D．因为气体分子间距离远大于气体分子直径所以无法表示阿伏加德罗常数，故D错误，不符合题意。 故选AB。 9. 下图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器和降压变压器都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，发电厂输出电压不变。下列说法正确的有（ ） A. 输出电压与输入电压相等 B. 输出功率大于输入功率 C. 若用户接入的用电器增多，则R消耗的功率增大 D. 若用户接入的用电器增多，则输出功率降低 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于输电过程中电阻R要产生热量，会损失电压，会损失功率，故输出功率大于输入功率；输出电压大于输入电压，故A错误，B正确； C．由于输入电压不变，所以变压器的输出变压不变，随着用户接入的用电器增多，导致用户端的等效电阻变小，则电流变大，根据可知R消耗的功率增大；故C正确； D．用户接入电路的用电器增多，用电器消耗功率增大，即输出功率增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abcda方向为导线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，关于导线框中的电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由B-t图象可知，0-1s内，线圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向，1-2s内，线圈中向里的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向，即电流为正方向，2-3s内，磁通量不变，没有感应电流，3-4s内，线圈中向外的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针方向，即电流为负方向，根据法拉第电磁感应定律 由于磁感应强度发生变化时是均匀变化，且变化率大小相等，故产生的感应电流保持不变且大小相等，A错误，B正确； CD．0-1s内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，ad棒受到的安培力的方向向右，为正值，1-2s内，电流为顺时针，ad棒受到的安培力的方向向左，为负值，2-3s内，没有感应电流，不受安培力，3-4s内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，ad棒受到的安培力的方向向左，为负值，根据安培力的公式F=BIL可知，安培力的大小与磁感应强度成正比，C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题：每空3分，共计18分。 11. 某学习小组做探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。 （1）关于变压器的认识，下列说法正确的是______。 A.变压器正常工作时原、副线圈中电流的频率不同 B.变压器的铁芯起到的作用是导磁 C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源 （2）如图，该小组同学将原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，缓缓移动铁芯横条直至使铁芯完全闭合，观察发现，小灯泡______（选填“由亮变暗”、“由暗变亮”、“亮度不变”）。 （3）该小组同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图所示（周期未发生变化），在保证安全的前提下，该同学在时间内可能进行了下面哪个操作______。（选填选项前的字母） A.减少了原线圈的匝数 B.减少了副线圈的匝数 C.增加了交流电源的频率 【答案】 ①. B ②. 由暗变亮 ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]A.变压器正常工作时原、副线圈中电流的频率相同，选项A错误； B.变压器的铁芯起到的作用是导磁，选项B正确； C.为了人身安全，实验中只能使用低压交流电源，选项C错误； 故选B。 （2）[2]该小组同学将原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，缓缓移动铁芯横条直至使铁芯完全闭合，则穿过副线圈的磁通量损失越来越小，则次级感应电动势会越来越大，则观察发现，小灯泡由暗变亮。 （3）[3]由图可知，次级电压最大值变大，根据 可知可能是次级匝数变大，也可能是初级匝数减小了，但是交流电源的频率没变。 故选A。 12. 某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 （1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法____________（填选项前的字母）。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想化模型法 （2）甲、乙、丙三位同学的操作错误导致实验测得的油酸分子直径偏小的是（  ） A. 甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些 B. 乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 C. 丙未等痱子粉末完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜形状 （3）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，方格数处理为62格。油酸分子的大小______m（结果保留一位有效数字） 【答案】（1）C （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法是理想化模型法。 故选C。 【小问2详解】 计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。 A．甲因不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，这样导致算出的油酸体积比实际偏大，根据，可知油酸分子直径的计算结果比实际值偏大，故A错误； B．乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则计算的面积比实际面积大，根据，可知油酸分子直径的计算结果比实际值偏小，故B正确； C．丙未等痱子粉末完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜形状，则计算的面积比实际面积小，根据，可知油酸分子直径的计算结果比实际值偏大，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 根据纸上方格数可估测油酸膜面积为 S=62cm2 一滴油酸溶液中油酸分子的体积为 则油膜分子直径为 三．计算题：10+12+14=36分 13. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，求： （1）该透明介质的折射率； （2）OQ边上有光射出部分的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设光线在界面的入射角为，折射角为，几何关系可知 该透明介质的折射率 （2）光线射出界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中 光线在两点发生全反射，有全反射定律 即两处全反射的临界角为，之间有光线射出，由几何关系可知 14. 某发电机输电电路的化简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：20，降压变压器的副线圈接入若干“220V 100W”的灯泡，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，灯泡正常发光。求： （1）输电线上损耗的功率； （2）降压变压器原、副线圈的匝数之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）闭合矩形线框在匀强磁场中转动时，产生的感应电动势的最大值为 电压表读数为电压的有效值 发电机的输出电压为 升压变压器的输出电压 当发电机输出功率为时 则输电线上损耗的功率为 （2）降压变压器原线圈两端的电压为 又由题意知，灯泡正常发光，所以 所以降压变压器原、副线圈的匝数之比为 15. 如图所示，两平行金属导轨间距，足够长的光滑倾斜部分和粗糙水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度，水平部分没有磁场。金属棒ab质量，电阻，运动中与导轨有良好接触且垂直于导轨，金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为0.04，两定值电阻R均为0.16Ω，其余电阻不计。当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平导轨上滑行的最大距离x都相同（取）。现将金属棒从离地面高处静止释放，求： （1）金属棒在斜面上的最大速度v； （2）金属棒在水平导轨上滑行的最大距离x； （3）每个定值电阻R上产生热量为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意知金属棒从离地高以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始匀速运动。设最大速度为，则感应电动势 感应电流 安培力 匀速运动时，受力平衡，有 解得 （2）在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力 金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有 ， 解得 或：金属棒在水平导轨上运动过程中，由动能定理有 代入数据，解得 （3）金属棒从高度处滑下至倾斜导轨底端的过程中，由能量关系回路中产生的焦耳热 根据串联电路的特点可知定值电阻与导体棒电阻上产生的热量之比为 定值电阻上产生的热量 代入数据，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $