精品解析：湖北省荆州中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

荆州中学2024-2025学年高二下学期3月月考 物理试题 （全卷满分100分 考试时间75分钟） 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，有错选的得0分。 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 2. 如图所示，用洛伦兹力演示仪研究带电粒子在匀强磁场中的运动，以虚线表示电极K释放出来的电子束的径迹。在施加磁场之前，电子经加速后沿直线运动，如图甲所示；施加磁场后电子束的径迹，如图乙所示；再调节演示仪可得到图丙所示的电子束径迹。下列说法正确的是（　　） A. 在图乙基础上仅增大磁感应强度，可得到图丙所示电子束径迹 B. 在图乙基础上仅提高电子的加速电压，可得到图丙所示电子束径迹 C. 施加的磁场方向为垂直纸面向外 D. 图乙与图丙中电子运动一周时间一定相等 3. 如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0~T时间内，下列说法正确的是（　　） A. 穿过金属环的磁通量一直减小 B. 金属环中始终产生逆时针方向的感应电流 C. 长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外 D. 金属环中的感应电流先减小后增大 4. 磁感应强度为0.2T的匀强磁场中有一个闭合的金属线框abcd，线框以某一角速度绕中心轴转动，其发热功率为P；当线框转至如图所示的位置时固定不动，使磁场的磁感应强度随时间的变化率为0.1T/s，线框的发热功率仍为P，则线框转动角速度的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 热气球广泛用于空中游览、空中广告、空中摄影、海疆巡逻等领域，工作原理是利用加热球囊内的空气产生浮力升空飞行。若加热前，球囊内的温度为，空气密度为，加热一段时间后，热气球刚要上升时球囊内的温度升至，空气密度为。不计球囊体积的变化，若大气压强不变，则与之比为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，两根相距为d的平行金属导轨与水平方向的夹角为θ，两导轨右下端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN，导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，闭合开关S，调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流方向相同，大小为I和3I时，导体棒MN均恰好静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　） A. a端为电源的负极 B. 当通过导体棒的电流为3I时，摩擦力沿斜面向上 C. 匀强磁场的磁感应强度 D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数 7. 2024年10月31日，全球海拔最高的我国大唐八宿风电站正式并网发电。若输电线路示意图如图所示，风力发电机输出的正弦式交变电压为U1，输出功率为P0，输电线总电阻为r，用户端的电压为U4，两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，则（　　） A. 用户端的电压 B. 用户端的功率 C. 输电线中的电流 D. 输电线上损失的电压为 8. 如图所示，边长为、绕线匝、总电阻为的正方形线圈处于磁感应强度为、水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度绕轴匀速转动，外接电阻值为，则下列说法正确的是（　　） A. 图示状态时理想电压表的示数 B. 从图示位置转过时理想电压表的示数为 C. 从图示位置转过时理想电压表的示数为0 D. 线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量为 9. 如图所示，底面为圆形的塑料瓶内装有一定量的水和气体A，在瓶内放入开口向下的玻璃瓶，玻璃瓶内封闭有一定质量的气体B，拧紧瓶盖，用力F挤压塑料瓶，使玻璃瓶恰好悬浮在水中，假设环境温度不变，塑料瓶导热性能良好，气体A、B均视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体A与气体B的压强相同 B. 气体A的压强小于气体B的压强 C. 增大挤压力F，玻璃瓶将下沉 D. 增大挤压力F，玻璃瓶将上浮 10. 如图所示，S为一离子源，MN为足够长荧光屏，S到MN的距离为SP=L，MN左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则（　　） A. 打中荧光屏的最短时间为 B. 打中荧光屏的最长时间为 C. 打中荧光屏的宽度为 D. 打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为1∶2 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某学生在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是（　　） A. 爽身粉撒的过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 D. 求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了10滴 12. 如图所示，用气体压强传感器探究“一定质量气体在温度不变时压强与体积关系”的实验。某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其他操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 13. 某热敏电阻的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题： （1）为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关C应该接____________（选填“a”或“b”）。 （2）为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关，之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最____________（选填“左端”或“右端”）。 （3）已知直流电源电动势，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈电流才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是____________Ω。 14. 如图所示，粗细均匀的强度足够大的等臂U形玻璃管竖直放置，A、B两管下部装有水银，上部均封闭着一定质量的理想气体，气柱长度分别为和，两臂水银柱高度差为。已知B管顶部气体压强为，玻璃管导热性能良好，环境温度为，热力学温度T与摄氏温度t的关系为。 （1）求A管顶部气体的压强； （2）若对B管顶部气体加热，加热过程中A管顶部气体温度不变，求两管水银面相平时B管顶部气体的温度。 15. 如图所示，某空间仅半径为R的圆形区域内存在磁感应强度大小恒为B，方向垂直于平面向外的匀强磁场（未画出），M、N及坐标原点O均在圆上，过N点的虚线与x轴平行，圆心P到该虚线和y轴的距离均为。一质量为m、带电荷量为的微粒从O点以一定的速度沿y轴正方向射入磁场，之后从M点沿y轴负方向离开磁场，不计微粒所受的重力。 （1）求微粒从O点运动到M点的时间； （2）求从O点运动到M点的过程中，微粒到圆心P的最小距离； （3）若微粒从O点以另一速度沿y轴正方向射入磁场，微粒将从N点沿x轴正方向离开磁场，求该速度的大小。 16. 如图所示，金属导轨和所在平面与水平面夹角，导轨上端有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数匝、横截面积的圆形金属线圈相连，线圈总电阻，整个线圈内存在垂直线圈平面的磁场且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为的电阻相连。两轨道长度足够长，宽度为。导轨所在平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。开关与1连接时，一根长度为L的导体棒恰好静止在倾斜导轨上，某时刻把开关迅速拨到2，最后棒能在倾斜轨道上匀速下滑。棒的质量、电阻，导轨光滑且阻值不计。（，）求： （1）开关与1连接时，棒中电流的方向和圆形线圈内磁场随时间的变化率； （2）棒滑至时的速度大小； （3）若棒初始位置距斜面底端高度是，求棒从静止下滑到底端过程中电阻R产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 荆州中学2024-2025学年高二下学期3月月考 物理试题 （全卷满分100分 考试时间75分钟） 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，有错选的得0分。 1. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，状态①速率大的氧气分子比例较大，所以状态①的温度比状态②的温度高，故A不符合题意； B．由于图乙中的位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，只能说明花粉颗粒运动的无规则性，故B不符合题意； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，故C符合题意； D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小，分子力做正功，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图所示，用洛伦兹力演示仪研究带电粒子在匀强磁场中的运动，以虚线表示电极K释放出来的电子束的径迹。在施加磁场之前，电子经加速后沿直线运动，如图甲所示；施加磁场后电子束的径迹，如图乙所示；再调节演示仪可得到图丙所示的电子束径迹。下列说法正确的是（　　） A. 在图乙基础上仅增大磁感应强度，可得到图丙所示电子束径迹 B. 在图乙基础上仅提高电子的加速电压，可得到图丙所示电子束径迹 C. 施加的磁场方向为垂直纸面向外 D. 图乙与图丙中电子运动一周的时间一定相等 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据 解得 提高电子加速电压，变大，不能得到图丙轨迹；仅增大磁感应强度，变小，可以得到图丙所示电子束径迹，故B错误，A正确： C．根据左手定则，施加的磁场方向为垂直纸面向里，故C错误； D．电子在匀强磁场中的周期为 因B不一定相等，可见图乙与图丙中电子运动一周的时间不一定相等，故D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0~T时间内，下列说法正确的是（　　） A. 穿过金属环的磁通量一直减小 B. 金属环中始终产生逆时针方向的感应电流 C. 长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外 D. 金属环中的感应电流先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，电流先减小后增大，则电流周围空间激发的磁场先减小后增大，可知，穿过金属环的磁通量先减小后增大，故A错误； B．根据图乙可知，内金属环所在位置的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小减小，穿过金属环的磁通量减小，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向沿逆时针方向，内金属环所在位置的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小增大，穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向沿逆时针方向，即金属环中始终产生逆时针方向的感应电流，故B正确； C．根据安培定则可知，内长直导线左侧的磁场方向垂直纸面向里，内长直导线左侧的磁场方向垂直纸面向外，故C错误； D．根据图乙可知，图像为一条倾斜直线，则电流的变化率一定，可知，金属环所在位置的磁感应强度的变化率一定，根据法律的电磁感应定律可知，金属环中的感应电流一定，故D错误。 故选B 4. 磁感应强度为0.2T的匀强磁场中有一个闭合的金属线框abcd，线框以某一角速度绕中心轴转动，其发热功率为P；当线框转至如图所示的位置时固定不动，使磁场的磁感应强度随时间的变化率为0.1T/s，线框的发热功率仍为P，则线框转动角速度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时电动势的最大值为 此时线框的发热功率为 磁场均匀增大时，产生的感应电动势为 此时线框的发热功率为 联立解得 故选B。 5. 热气球广泛用于空中游览、空中广告、空中摄影、海疆巡逻等领域，工作原理是利用加热球囊内的空气产生浮力升空飞行。若加热前，球囊内的温度为，空气密度为，加热一段时间后，热气球刚要上升时球囊内的温度升至，空气密度为。不计球囊体积的变化，若大气压强不变，则与之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设球囊体积为，加热前球囊内空气的质量为，大气压强不变，根据盖一吕萨克定律可得 可得 又 可得 故选D。 6. 如图所示，两根相距为d的平行金属导轨与水平方向的夹角为θ，两导轨右下端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN，导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，闭合开关S，调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流方向相同，大小为I和3I时，导体棒MN均恰好静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　） A. a端为电源的负极 B. 当通过导体棒的电流为3I时，摩擦力沿斜面向上 C. 匀强磁场的磁感应强度 D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，导体棒受到沿导轨向上的安培力，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向由M指向N，则a端为电源的正极，故A错误； B．当通过导体棒的电流为3I时，安培力较大，则摩擦力沿斜面向下，故B错误； C．根据平衡条件可得， 联立解得 故C正确； D．由于 联立可得 故D错误。 故选C。 7. 2024年10月31日，全球海拔最高的我国大唐八宿风电站正式并网发电。若输电线路示意图如图所示，风力发电机输出的正弦式交变电压为U1，输出功率为P0，输电线总电阻为r，用户端的电压为U4，两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，则（　　） A. 用户端的电压 B. 用户端的功率 C. 输电线中的电流 D. 输电线上损失的电压为 【答案】B 【解析】 【详解】A．对升压变压器有 对降压变压器有 可得 又 则 故A错误； B．对升压变压器有 对降压变压器有 可得 又 用户端的功率 可得 故B正确； C．输电线中的电流 故C错误； D．输电线上损失的电压 故D错误。 故选B。 8. 如图所示，边长为、绕线匝、总电阻为的正方形线圈处于磁感应强度为、水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度绕轴匀速转动，外接电阻值为，则下列说法正确的是（　　） A. 图示状态时理想电压表的示数 B. 从图示位置转过时理想电压表的示数为 C. 从图示位置转过时理想电压表的示数为0 D. 线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．线圈在匀强磁场中以恒定角速度转动，产生感应电动势的最大值为 电压表的示数为有效值，电压表示数为 AC错误，正确； D．在时间段内，通过电阻的电荷量为 由闭合回路欧姆定律可知，回路中的电流为 由法拉第电磁感应定律可知感应电动势为 在时间段内，磁通量的变化量为 由以上各式联立解得 正确。 故选BD。 9. 如图所示，底面为圆形的塑料瓶内装有一定量的水和气体A，在瓶内放入开口向下的玻璃瓶，玻璃瓶内封闭有一定质量的气体B，拧紧瓶盖，用力F挤压塑料瓶，使玻璃瓶恰好悬浮在水中，假设环境温度不变，塑料瓶导热性能良好，气体A、B均视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 气体A与气体B的压强相同 B. 气体A的压强小于气体B的压强 C. 增大挤压力F，玻璃瓶将下沉 D. 增大挤压力F，玻璃瓶将上浮 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．气体A与气体B的压强关系满足 所以气体A的压强小于气体B的压强，故A错误，B正确； CD．增大挤压力F，气体A的体积减小，A气体压强增大，所以气体B的压强也增大，由玻意耳定律可知气体B的体积减小，所以玻璃瓶受到的浮力减小，因此玻璃瓶将下沉，故D错误，C正确。 故选BC。 10. 如图所示，S为一离子源，MN为足够长的荧光屏，S到MN的距离为SP=L，MN左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则（　　） A. 打中荧光屏的最短时间为 B. 打中荧光屏的最长时间为 C. 打中荧光屏的宽度为 D. 打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为1∶2 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．离子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则 解得轨道半径 离子轨迹对应弦长最短时运动时间最短，即离子轨迹恰好经过P点，如下图所示 由几何关系可知轨迹圆心角为，所以能打在荧光屏的最短时间，故A正确； B．离子轨迹如下图所示 离子速度为从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打在荧光屏上的离子周期 打在荧光屏的最长时间为，故B错误； C．离子打在荧光屏的范围总长如上图中的长度，由几何关系可知，故C正确； D．当时，离子的轨道半径为，离子恰好打在MN上的临界运动如图所示 离子速度为从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到点的离子离开S时的初速度方向的夹角为 故能打到荧光屏上的离子数与发射的离子 之比为，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某学生在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是（　　） A. 爽身粉撒的过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 D. 求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了10滴 【答案】CD 【解析】 【详解】设一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，油膜面积为，则油酸分子直径为 A．水面上爽身粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致直径计算结果偏大，故A错误； B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，导致直径计算结果偏大，故B错误； C．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液中油酸的浓度变大，则代入计算的浓度偏小，使得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏小，导致直径计算结果偏小，故C正确； D．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，则计算得到的每滴油酸酒精溶液的体积偏小，导致直径计算结果偏小，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，用气体压强传感器探究“一定质量气体在温度不变时压强与体积关系”的实验。某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其他操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据理想气体状态方程 可得 对于一定量的气体，温度T升高，图像的斜率变大。 故选A。 13. 某热敏电阻的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题： （1）为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关C应该接____________（选填“a”或“b”）。 （2）为实现温度升高到60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关，之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最____________（选填“左端”或“右端”）。 （3）已知直流电源电动势，内阻不计。若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈电流才会报警，欲使温度升高到60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是____________Ω。 【答案】 ①. a ②. 左端 ③. 1220 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在温度升高的过程中图乙中电流增大，螺旋管的磁感应强度增大，铁片受到的作用力增大将向左移动，要使报警器响起，单刀双掷开关C应该接a； （2）[2]在闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，即应将滑动变阻器的滑片滑至最左端； （3）[3]由图甲可知，温度升高到60℃时热敏电阻的阻值为580，由闭合电路欧姆定律得 解得 14. 如图所示，粗细均匀的强度足够大的等臂U形玻璃管竖直放置，A、B两管下部装有水银，上部均封闭着一定质量的理想气体，气柱长度分别为和，两臂水银柱高度差为。已知B管顶部气体压强为，玻璃管导热性能良好，环境温度为，热力学温度T与摄氏温度t的关系为。 （1）求A管顶部气体的压强； （2）若对B管顶部气体加热，加热过程中A管顶部气体温度不变，求两管水银面相平时B管顶部气体的温度。 【答案】（1）A管顶部气体的压强为110cmHg （2） 【解析】 【小问1详解】 根据同一液面压强相等可得，A管液面处的压强与B管液面下h处的压强相等， 则右管的气体压强为 【小问2详解】 两管水银面相平时，A管的水银面上升，设管的横截面积为S，A管内的气体做等温变化，根据玻意耳定律则有 解得 对B内气体根据理想气体状态方程可得 解得 即 15. 如图所示，某空间仅半径为R的圆形区域内存在磁感应强度大小恒为B，方向垂直于平面向外的匀强磁场（未画出），M、N及坐标原点O均在圆上，过N点的虚线与x轴平行，圆心P到该虚线和y轴的距离均为。一质量为m、带电荷量为的微粒从O点以一定的速度沿y轴正方向射入磁场，之后从M点沿y轴负方向离开磁场，不计微粒所受的重力。 （1）求微粒从O点运动到M点的时间； （2）求从O点运动到M点过程中，微粒到圆心P的最小距离； （3）若微粒从O点以另一速度沿y轴正方向射入磁场，微粒将从N点沿x轴正方向离开磁场，求该速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动周期 根据几何关系可知，运动半个周期 解得 【小问2详解】 设P点到的距离为l，由几何关系 得 且 微粒到P点最小距离 得 【小问3详解】 由几何关系 根据 解得 16. 如图所示，金属导轨和所在平面与水平面夹角，导轨上端有一个单刀双掷开关K，当开关与1连接时，导轨与匝数匝、横截面积的圆形金属线圈相连，线圈总电阻，整个线圈内存在垂直线圈平面的磁场且磁场随时间均匀变化。当开关与2连接时，导轨与一个阻值为的电阻相连。两轨道长度足够长，宽度为。导轨所在平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。开关与1连接时，一根长度为L的导体棒恰好静止在倾斜导轨上，某时刻把开关迅速拨到2，最后棒能在倾斜轨道上匀速下滑。棒的质量、电阻，导轨光滑且阻值不计。（，）求： （1）开关与1连接时，棒中电流的方向和圆形线圈内磁场随时间的变化率； （2）棒滑至时的速度大小； （3）若棒初始位置距斜面底端的高度是，求棒从静止下滑到底端过程中电阻R产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3）0.6976J 【解析】 【小问1详解】 开关打到1时，棒受力平衡 根据， 解得 【小问2详解】 棒匀速时 又 联立可得 即 【小问3详解】 根据能量守恒，导体棒的重力势能转化为导体棒的动能和回路的总热量 电阻R产生的热量 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$