精品解析：云南省西双版纳傣族自治州联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

高二年级物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 关于楞次定律，下列说法正确的是（　　） A. 感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 B. 感应电流的磁场总是促进磁通量的变化 C. 原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2. 如图所示，两根平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．棒上通有图示方向的电流I，金属棒保持静止，则下列说法正确的是 A. 金属棒受到四个力作用 B. 金属棒所受摩擦力方向向右 C. 减小电流，金属棒将向左运动 D. 金属棒所受的重力与支持力是一对相互作用力 3. 下列图中分别标出了匀强磁场B的方向、带电粒子的电性及速度v的方向、电荷所受洛伦兹力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图像分别如下图中的①~④所示，下列说法正确的是（　　） A. 图①：有感应电动势，且大小恒定不变 B. 图②：产生的感应电动势一直在变大 C. 图③：在0~内的感应电动势大小是在~内的2倍 D. 图④：产生的感应电动势先变大再变小 5. 如图所示，一束带电粒子（不计重力）先以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B（方向垂直纸面，未画出）和匀强电场E组成的速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P，进入另一垂直纸面向外的匀强磁场，最终打在平板S上的之间。下列正确的是（　　） A. 通过狭缝P的粒子带负电 B. 磁场B的方向垂直纸面向外 C. 粒子打在上的位置距P越远，粒子的速度越小 D. 粒子打在上的位置距P越远，粒子的比荷越小 6. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ） A. 在P和Q中都做自由落体运动 B. 在两个下落过程中的机械能都守恒 C. 在P中的下落时间比在Q中的长 D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大 7. 如图，半径为的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（），质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域，射入点与的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（　　） A. B. C. D. 8. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A. 增大交流电源的电压 B. 增大磁感应强度 C. 减小狭缝间的距离 D. 增大D形盒的半径 9. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动．则PQ所做的运动可能是（　　） A. 向右加速运动 B. 向左加速运动 C. 向右减速运动 D. 向左减速运动 10. 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则（　　） A. 线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA B. AC刚进入磁场时线框中感应电流为 C. AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为 D. AC刚进入磁场时CD两端电压为 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分） 11. 如图甲所示，在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空： （1）用螺旋测微器测出薄片厚度如图乙所示，则___mm。 （2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子电荷量的绝对值为e，则霍尔系数___。 （3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片M面的电势____（填“高”或“低”）于N面的电势；若小组成员在进行霍尔电压测量时，测量点相比较于测量点N更靠近P端，则利用M、测量出的霍尔电压的绝对值将相比真实值偏____（填“大”或“小”）。 12. （1）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，通过线圈的磁通量______（填“增大”或“减小”），电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 （2）在图丁中，R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将______（填“向左”或“向右”）运动。 三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。 （1）求导体棒受到的安培力； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ的大小。（结果保留2位有效数字） 14. 如图所示，质量为m、带电荷量为+q的液滴以速度v沿与水平方向成θ=45°角的方向斜向上进入正交的足够大的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴在场区做直线运动。重力加速度为g。 （1）电场强度E和磁感应强度B分别为多大? （2）当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而对磁场产生的影响，求液滴从A点到达与A点位于同一水平线上的C点（图中未画出）所用的时间。 15. 如图甲所示，两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距，倾角，轨道顶端连有一阻值为的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，现用力将质量、电阻的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端处，在时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨始终接触良好。（g取，）求 （1）0~4s内通过导体棒ab的电流大小和方向； （2）导体棒ab的最大速度； （3）从时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 关于楞次定律，下列说法正确的是（　　） A. 感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 B. 感应电流的磁场总是促进磁通量的变化 C. 原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．原磁场穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场同向，故A错误； BD．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故B错误，D正确； C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，故C错误。 故选D。 2. 如图所示，两根平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．棒上通有图示方向的电流I，金属棒保持静止，则下列说法正确的是 A. 金属棒受到四个力作用 B. 金属棒所受摩擦力方向向右 C. 减小电流，金属棒将向左运动 D. 金属棒所受的重力与支持力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】 【分析】根据左手定则判断安培力方向，对导体棒受力分析，根据平衡条件分析． 【详解】A、B、对导体棒受力分析，受重力、支持力、安培力和摩擦力，共4个力；根据左手定则，安培力水平向右，根据平衡条件，摩擦力向左，与安培力平衡；故A正确，B错误； C、减小电流，安培力减小，静摩擦力也减小，与安培力平衡，导体棒不动，故C错误； D、金属棒所受的重力与支持力是一对平衡力，故D错误； 故选A. 【点睛】本题是涉及安培力的平衡问题，关键是根据左手定则分析安培力的方向，根据平衡条件分析支持力和摩擦力情况. 3. 下列图中分别标出了匀强磁场B的方向、带电粒子的电性及速度v的方向、电荷所受洛伦兹力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．A图中，粒子带负电，根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向竖直向下，A错误； B．B图中，粒子带正电，根据左手定则，粒子所受洛伦兹力方向竖直向下，B正确； C．C图中，粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，C错误； D．D图中，粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力，D错误。 故选B。 4. 穿过某闭合回路的磁通量随时间t变化的图像分别如下图中的①~④所示，下列说法正确的是（　　） A. 图①：有感应电动势，且大小恒定不变 B. 图②：产生的感应电动势一直在变大 C. 图③：在0~内的感应电动势大小是在~内的2倍 D. 图④：产生的感应电动势先变大再变小 【答案】C 【解析】 【详解】感应电动势，而对应图像中图线切线斜率的绝对值，根据图线切线斜率的变化情况可得①中无感应电动势，②中感应电动势恒定不变，③中感应电动势在0~内的大小是在~内大小的2倍，④中感应电动势先变小再变大。 故选C。 5. 如图所示，一束带电粒子（不计重力）先以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B（方向垂直纸面，未画出）和匀强电场E组成的速度选择器，然后通过平板S上的狭缝P，进入另一垂直纸面向外的匀强磁场，最终打在平板S上的之间。下列正确的是（　　） A. 通过狭缝P的粒子带负电 B. 磁场B的方向垂直纸面向外 C. 粒子打在上的位置距P越远，粒子的速度越小 D. 粒子打在上的位置距P越远，粒子的比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则，知该粒子带正电，A错误； B．粒子经过速度选择器时，所受的电场力和洛伦兹力平衡，电场力水平向左，则洛伦兹力水平向右，根据左手定则可知，匀强磁场的方向垂直纸面向里，B错误； CD．能通过平板S上的狭缝P的粒子符合 则 即从P点进入磁场的粒子速度均相同，C错误； D．所有打在A1A2上的粒子，在磁场B'中做匀速圆周运动，根据 可得 从P点进入磁场的粒子速度均相同，粒子打在A1A2上的位置越远离P，则半径越大，粒子的比荷越小，D正确。 故选D。 6. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ） A. 在P和Q中都做自由落体运动 B. 在两个下落过程中的机械能都守恒 C. 在P中的下落时间比在Q中的长 D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误．故选C． 考点：电磁感应 7. 如图，半径为的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（），质量为的粒子沿平行于直径的方向射入磁场区域，射入点与的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知，粒子运动轨迹如图所示 圆心角就为60°，为等边三角形 所以带电粒子运动的半径为 由 解得 故选B。 8. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A. 增大交流电源的电压 B. 增大磁感应强度 C. 减小狭缝间的距离 D. 增大D形盒的半径 【答案】BD 【解析】 【详解】当粒子的轨道半径等于D形盒的半径时，粒子的速度最大，动能最大；由洛伦兹力提供向心力可得 解得 则带电粒子射出时的动能为 可知动能与加速电压和狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度或D形盒的半径，都可以增加粒子射出时的动能。 故选BD。 9. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动．则PQ所做的运动可能是（　　） A. 向右加速运动 B. 向左加速运动 C. 向右减速运动 D. 向左减速运动 【答案】BC 【解析】 【详解】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN中的感应电流由M→N，根据安培定则可知，L1中感应电流的磁场方向向上，根据楞次定律可知，L2中磁场方向可能向上减弱，也可能向下增强；若L2中磁场方向向上减弱，则PQ中电流为Q→P且减小，PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强，则PQ中电流为P→Q且增大，PQ向左加速运动。 故选BC。 10. 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则（　　） A. 线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA B. AC刚进入磁场时线框中感应电流为 C. AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为 D. AC刚进入磁场时CD两端电压为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，故A错误； BD．AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势 则线框中感应电流为 此时CD两端电压，即路端电压为 故B错误，D正确； C．AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是 由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即 故C正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分） 11. 如图甲所示，在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空： （1）用螺旋测微器测出薄片厚度如图乙所示，则___mm。 （2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子电荷量的绝对值为e，则霍尔系数___。 （3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片M面的电势____（填“高”或“低”）于N面的电势；若小组成员在进行霍尔电压测量时，测量点相比较于测量点N更靠近P端，则利用M、测量出的霍尔电压的绝对值将相比真实值偏____（填“大”或“小”）。 【答案】（1）0.520 （2） （3） ①. 低 ②. 大 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，由图乙可知薄片厚度为 【小问2详解】 当电场力与洛伦兹力平衡时，有 根据电流的微观表达式 可得 可得 【小问3详解】 [1]金属薄片中的自由电荷为电子，由左手定则判断，电子会偏向M端，使其电势低，同时相对的N端电势高，故M端的电势比N端的电势低； [2]若小组成员在进行霍尔电压测量时，测量点相比较于测量点N更靠近P端，则由于沿电流方向存在电势差，所以电势大于N的电势，则利用M、测量出的霍尔电压的绝对值将相比真实值偏大。 12. （1）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，通过线圈的磁通量______（填“增大”或“减小”），电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 （2）在图丁中，R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为______（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将______（填“向左”或“向右”）运动。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 向左 ③. 向右 （2） ①. 逆时针 ②. 向左 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转； [3]在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转。 【小问2详解】 [1]当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过金属环A的磁通量向右增大，根据楞次定律可知，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针； [2]金属环A电流方向为逆时针，而螺线管电流方向为顺时针，根据反向电流相互排斥，可知金属环将向左运动。 三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。 （1）求导体棒受到的安培力； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ的大小。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1），方向水平向右 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，有 导体棒受到的安培力的大小为 联立解得 由左手定则判断可知导体棒受到的安培力的方向水平向右。 【小问2详解】 对导体棒受力分析，如图所示 导体棒受到的最大静摩擦力为 又有 联立解得 14. 如图所示，质量为m、带电荷量为+q的液滴以速度v沿与水平方向成θ=45°角的方向斜向上进入正交的足够大的匀强电场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴在场区做直线运动。重力加速度为g。 （1）电场强度E和磁感应强度B分别为多大? （2）当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而对磁场产生的影响，求液滴从A点到达与A点位于同一水平线上的C点（图中未画出）所用的时间。 【答案】（1）；；（2） 【解析】 【详解】（1）液滴带正电，液滴受力如图所示 根据平衡条件，有 解得 ， （3）电场方向变为竖直向上后，液滴做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 解得 则 由几何知识得 解得 15. 如图甲所示，两根足够长的、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距，倾角，轨道顶端连有一阻值为的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，现用力将质量、电阻的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端处，在时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨始终接触良好。（g取，）求 （1）0~4s内通过导体棒ab的电流大小和方向； （2）导体棒ab的最大速度； （3）从时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）0.25A，方向为从a到b；（2）2.4m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）根据楞次定律可知，通过导体棒ab的电流方向为从a到b，根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律，通过导体棒ab的电流为 解得 I1=0.25A 方向为从a到b。 （2）当导体棒ab达到最大速度时，导体棒做匀速直线运动，根据受力平衡可得 mgsinθ=BI2d 根据欧姆定律可得 切割磁感线产生的感应电动势 E2=Bdvm 联立可得导体棒ab的最大速度为 vm=2.4m/s （3）由于定值电阻与导体棒电阻相等，通过的电流相等，则下滑过程中电阻R与导体棒产生的热量相等，根据能量守恒定律有 可得ab棒上产生的焦耳热为 Q=1.224J 0~4s内，ab棒产生的热量为 从时刻到导体棒ab下滑1.5m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $