精品解析：重庆市渝西中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

重庆市渝西中学校高二下4月月考 物理试题 考试时间：2025年3月7日 时长 90分钟 一、单项选择题：（共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 纯电动汽车逐渐进入大众生活，其电能由锂离子电池提供。电池容量常以“A·h”为单位，“A·h”指的是（　　） A 电量 B. 能量 C. 电流 D. 功率 2. 如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为，若线圈绕轴转过的过程中，磁通量的变化量为，则关于和的大小正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 如图所示，L是直流电阻可忽略线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A 开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮 B. 开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮 C. 开关S断开后，a、b灯立即熄灭，c灯逐渐熄灭 D. 开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭 4. 现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一。现在加在电灯上的电压是（　　） A. B. C D. 5. 如题图所示，两条抛物线形状的平行光滑固定导轨，其顶端切线水平，底端连接一开关S。一细直金属棒置于导轨顶端，与两导轨垂直并接触良好。当该金属棒从导轨顶端以初速度水平抛出后，恰好能沿导轨无挤压地运动至底端。若在整个空间加上一竖直向下的匀强磁场，该金属棒再以相同速度从导轨顶端水平抛出，不计空气阻力，则在该金属棒落地前的运动过程中（　　） A. 若开关S断开，回路中的感应电动势为零 B. 若开关S断开，回路中的感应电动势逐渐变大 C. 若开关S闭合，该金属棒不会离开导轨 D. 若开关S闭合，该金属棒在竖直方向做自由落体运动 6. A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA＝2rB，分别按图甲、乙两种方式放入匀强磁场中，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1 B. 甲图中，A、B两线圈中电流之比为2∶1 C. 乙图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1 D. 乙图中，A、B两线圈中电流之比为4∶1 7. 电磁弹射装置的原理图如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在0～t0时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（ ） A. 发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右 B. t=t0时驱动线圈产生的自感电动势最大 C. t=0时发射线圈中的感应电动势最大 D. t=t0时发射线圈中的感应电流最大 二、多项选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小，以Uab表示线框a、b两点间的电势差，以I表示通过线框的电流，以P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中一定不正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器的输入电压是市区电网的电压，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，下列说法正确的是（　　） A. V1读数不变，V2读数不变 B. A2读数变大，A1读数不变 C. A2读数变大，V3读数变小 D. V1读数不变，A1读数不变 10. 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 三、实验题：（本题共2小题，第11题4分，第12题11分，共15分） 11. 某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极； ②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路； ③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）线圈缠绕方向如图乙中的_______（填“A”或“B”）。 （2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_____的增大而增大（填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）。 （3）为进一步研究，该小组又做了以下实验：磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的____。 A．B．C．D． 12. 某实验小组利用热敏电阻Rt制作简易电子温度计，该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。 （1）为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量部分温度下的阻值，设计图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中，利用如下实验器材测量70℃时热敏电阻的阻值。 A．蓄电池（电动势6V，内阻不计 B．电压表（量程6V，内阻约10kΩ） C．电流表（量程120mA，内阻约2Ω） D．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω） F．开关、导线若干 ①参照图甲中的参数，滑动变阻器Rp应选用___________（填“R1”或“R2”）； ②单刀双掷开关应接在___________（填“1”或“2”）。 （2）经检测无误后，把该热敏电阻与（1）中蓄电池和电流表串联，制作简易温度计（如图丙所示）。 ①当电流表读数为10mA时，对应的温度为_______℃，该温度计能够测量的最高温度为_______℃。 ②测量多组数据，并在电流表表盘上标注出相应的温度值，绘制出表盘刻度。电流值越大，对应的温度_______。（填“越低”或“越高”）。 四、计算题（第13题8分，第14题8分，第15题12分，第16题14分，共42分） 13. 一输出功率为198W的太阳能板输出的直流电，经转换后变成下图所示交流电。将该交流电接入一理想变压器原线圈，与副线圈相连的一额定电压为220V的用电器正常工作。求： （1）该理想变压器原、副线圈匝数之比； （2）通过该用电器最大电流和1min时间内电流方向变化的次数。 14. 如图所示，范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为L=0.2m、匝数为n=25匝的正方形线圈电阻值为r=2Ω，两阻值均为R=16Ω的定值电阻并联后连在线圈两端，现使线圈以恒定的角速度ω=10πrad/s绕中心轴线转动，将图示位置作为计时起点，忽略导线的电阻，电压表为理想电表，求： （1）线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈由图示位置转过90°的过程中流过每个定值电阻的电荷量。 15. 如图所示，在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为+q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。小球能由静止开始下滑直到稳定运动，求： （1）小球达到稳定后的速度； （2）下滑过程中加速度为最大加速度一半时的速度大小。 16. 如图所示，光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，导轨平面倾角θ=30°，导轨下端连接R=0.5的定值电阻，导轨间距L=1m。质量为m=0.5kg、电阻为r=0.1、长为1m的金属棒ab放在导轨上，用平行于导轨平面的细线绕过定滑轮连接ab和质量为M=1kg的重物A，垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，ab开始的位置离虚线距离为x=0.4m，由静止同时释放A及ab，当ab刚进磁场时加速度为零，ab进入磁场运动x’=1m时剪断细线，ab刚要出磁场时，加速度为零，已知重力加速度取g=10m/s2，导轨足够长且电阻不计，ab运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好，A离地足够高。求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)剪断细线的瞬间，ab的加速度多大？从开始运动到剪断细线的过程中，通过电阻R的电量为多少？ (3)ab在磁场中运动过程中，电阻R中产生的焦耳热为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市渝西中学校高二下4月月考 物理试题 考试时间：2025年3月7日 时长 90分钟 一、单项选择题：（共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 纯电动汽车逐渐进入大众生活，其电能由锂离子电池提供。电池容量常以“A·h”为单位，“A·h”指的是（　　） A. 电量 B. 能量 C. 电流 D. 功率 【答案】A 【解析】 【详解】由易知，“A·h”是电量的单位； 故选A。 2. 如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为，若线圈绕轴转过的过程中，磁通量的变化量为，则关于和的大小正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】当正方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：；线圈绕轴转过的磁通量为：，则磁通量的变化量为：，故A正确，BCD错误． 3. 如图所示，L是直流电阻可忽略的线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮 B. 开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮 C. 开关S断开后，a、b灯立即熄灭，c灯逐渐熄灭 D. 开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S闭合瞬间，a、b灯立即亮，线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，使得c灯逐渐变亮，选项A错误； B．开关S闭合至电路稳定后，L相当于导线，则三灯都亮，选项B错误； CD．开关S断开后，b灯立即熄灭，线圈中产生自感电流阻碍原电流的减小，则电流将在线圈与a、c灯之间形成新的回路，使得a、c灯逐渐熄灭，选项C错误，D正确。 故选D。 4. 现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一。现在加在电灯上的电压是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设交流电有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量 交流电 直流电 由 得 故D正确，ABC错误。 故选D。 5. 如题图所示，两条抛物线形状的平行光滑固定导轨，其顶端切线水平，底端连接一开关S。一细直金属棒置于导轨顶端，与两导轨垂直并接触良好。当该金属棒从导轨顶端以初速度水平抛出后，恰好能沿导轨无挤压地运动至底端。若在整个空间加上一竖直向下的匀强磁场，该金属棒再以相同速度从导轨顶端水平抛出，不计空气阻力，则在该金属棒落地前的运动过程中（　　） A. 若开关S断开，回路中的感应电动势为零 B. 若开关S断开，回路中的感应电动势逐渐变大 C. 若开关S闭合，该金属棒不会离开导轨 D. 若开关S闭合，该金属棒在竖直方向做自由落体运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若开关S断开，该金属棒做平拋运动，水平方向速度不变，回路中的感应电动势不变，AB均错误； C．若开关S闭合，该金属棒受到水平向左的安培力作用，不会离开导轨，C正确； D．若开关S闭合，该金属棒受到导轨斜向右上方的弹力，在竖直方向不是做自由落体运动，D错误。 故选C。 6. A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA＝2rB，分别按图甲、乙两种方式放入匀强磁场中，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1 B. 甲图中，A、B两线圈中电流之比为2∶1 C. 乙图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1 D. 乙图中，A、B两线圈中电流之比4∶1 【答案】C 【解析】 分析】 【详解】AB．由法拉第电磁感应定律可知， E＝n＝nS 其中S为有效面积。甲图中，A、B两线圈的有效面积相等，所以感应电动势之比就是匝数比，为1∶1，由电阻定律 可知，电阻之比为两线圈周长之比，也就是2∶1，所以甲图中，A、B两线圈中电流之比为1∶2，AB错误。 CD．同理，乙图中，A、B两线圈中电动势之比为4∶1，电流之比为2∶1，C正确，D错误。 故选C。 7. 电磁弹射装置的原理图如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在0～t0时间内驱动线圈中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（ ） A. 发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右 B. t=t0时驱动线圈产生的自感电动势最大 C. t=0时发射线圈中的感应电动势最大 D. t=t0时发射线圈中的感应电流最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，通过发射线圈的磁通量增大，根据㭶次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，A错误； BD．由题图乙可知，时驱动线圈的电流变化率最小，此时通过发射线圈的磁通量变化率最小，驱动线圈产生的自感电动势最小，发射线圈中的感应电流最小，BD错误； C．时驱动线圈电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动势最大，C正确。 故选C。 二、多项选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小，以Uab表示线框a、b两点间的电势差，以I表示通过线框的电流，以P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中一定不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】设线框做匀速直线运动的速度为v，线框的总电阻为R，线框进入磁场过程中有，，， 所以，， 当线框全部进入磁场后，感应电流为零，安培力为零，外力为零，拉力的功率为零，而 当线框离开磁场过程中，有，， 故选ABD。 9. 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器的输入电压是市区电网的电压，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，下列说法正确的是（　　） A. V1读数不变，V2读数不变 B. A2读数变大，A1读数不变 C. A2读数变大，V3读数变小 D. V1读数不变，A1读数不变 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．输入电压是市区电网的电压，不变，所以V1读数不变，由 知，V2读数不变，故A正确； BCD．滑动变阻器R的滑片下移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，用户电路总电阻变小，故A2读数变大，I1由I2决定，由 所以A1读数变大，I2变大，则R0分压变大，故V3读数变小，所以C正确，B、D错误。 故选AC。 10. 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 三、实验题：（本题共2小题，第11题4分，第12题11分，共15分） 11. 某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下： ①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极； ②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路； ③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。 请回答下列问题： （1）线圈缠绕方向如图乙中的_______（填“A”或“B”）。 （2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_____的增大而增大（填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）。 （3）为进一步研究，该小组又做了以下实验：磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的____。 A．B．C．D． 【答案】 ①. A ②. 磁通量的变化率 ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]把条形磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量向上，且大小增大，则线圈产生的感应电流的磁场方向向下，由发光二极管B发光，可知流经二极管B的电流方向向下，则线圈缠绕方向如图乙中A所示。 （2）[2]条形磁铁从初始到完全插入，磁通量的变化量相同，磁铁运动速度越快，磁通量变化越快，发光二极管的亮度就越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 （3）[3]磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体进入线圈的过程，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下，当磁体离开线圈的过程，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向上，所以磁体进入和穿出线圈时感应电流方向相反；当磁体完全进入线圈时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，磁体会加速运动，当到达线圈底部时，磁通量变化率大于磁体刚进入线圈时，依据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知到达底部的感应电流较大，故A正确，B、C、D错误。 12. 某实验小组利用热敏电阻Rt制作简易电子温度计，该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图甲所示。 （1）为检验该热敏电阻的参数是否与图甲一致，测量部分温度下的阻值，设计图乙所示电路。把该热敏电阻置于恒温箱中，利用如下实验器材测量70℃时热敏电阻的阻值。 A．蓄电池（电动势6V，内阻不计 B．电压表（量程6V，内阻约10kΩ） C．电流表（量程120mA，内阻约2Ω） D．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω） F．开关、导线若干 ①参照图甲中的参数，滑动变阻器Rp应选用___________（填“R1”或“R2”）； ②单刀双掷开关应接在___________（填“1”或“2”）。 （2）经检测无误后，把该热敏电阻与（1）中蓄电池和电流表串联，制作简易温度计（如图丙所示）。 ①当电流表读数为10mA时，对应的温度为_______℃，该温度计能够测量的最高温度为_______℃。 ②测量多组数据，并在电流表表盘上标注出相应的温度值，绘制出表盘刻度。电流值越大，对应的温度_______。（填“越低”或“越高”）。 【答案】 ①. R1 ②. 2 ③. 10（9~10） ④. 80（70~85） ⑤. 越高 【解析】 【分析】 【详解】(1)①[1]参照图甲中的参数，待测电阻的阻值约为几十欧，为了测量时调节方便，并且电路是使用分压式控制电路，所以滑动变阻器Rp应选用小阻值的，则选R1。 ②[2]比较70℃时热敏电阻的阻值与电压表内阻与电流表内阻，待测电阻的阻值较小，则采用伏安法外接法，所以单刀双掷开关应接在2。 (2)①[3]当电流表读数为10mA时，热敏电阻的阻值为 参照图甲中的参数，对应的温度为10℃。 [4]当电流表读数为120mA时，热敏电阻的阻值为 参照图甲中的参数，对应的温度为80℃。 ②[5]电流值越大，电阻越小，对应的温度越高。 四、计算题（第13题8分，第14题8分，第15题12分，第16题14分，共42分） 13. 一输出功率为198W的太阳能板输出的直流电，经转换后变成下图所示交流电。将该交流电接入一理想变压器原线圈，与副线圈相连的一额定电压为220V的用电器正常工作。求： （1）该理想变压器原、副线圈匝数之比； （2）通过该用电器的最大电流和1min时间内电流方向变化的次数。 【答案】（1） （2），6000次 【解析】 【小问1详解】 由题知，原线圈两端的电压为 原、副线圈的匝数之比 【小问2详解】 通过原线圈的电流有效值为 通过用电器的最大电流强度 周期T=0.02s，t=1min内变化的次数为次 14. 如图所示，范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为L=0.2m、匝数为n=25匝的正方形线圈电阻值为r=2Ω，两阻值均为R=16Ω的定值电阻并联后连在线圈两端，现使线圈以恒定的角速度ω=10πrad/s绕中心轴线转动，将图示位置作为计时起点，忽略导线的电阻，电压表为理想电表，求： （1）线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈由图示位置转过90°的过程中流过每个定值电阻的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，电动势的峰值为 感应电动势的瞬时值为 【小问2详解】 线圈由图示位置转过90°的过程，有 所以流过每个定值电阻的电荷量 15. 如图所示，在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为+q，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。小球能由静止开始下滑直到稳定运动，求： （1）小球达到稳定后的速度； （2）下滑过程中加速度为最大加速度一半时的速度大小。 【答案】（1），方向竖直向下 （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球稳定运动有a=0，有 解得 方向竖直向下； 【小问2详解】 当时小球有最大加速度，且 在达到am之前，根据牛顿第二定律可得 解得 在达到am之后，由 解得 16. 如图所示，光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，导轨平面倾角θ=30°，导轨下端连接R=0.5的定值电阻，导轨间距L=1m。质量为m=0.5kg、电阻为r=0.1、长为1m的金属棒ab放在导轨上，用平行于导轨平面的细线绕过定滑轮连接ab和质量为M=1kg的重物A，垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，ab开始的位置离虚线距离为x=0.4m，由静止同时释放A及ab，当ab刚进磁场时加速度为零，ab进入磁场运动x’=1m时剪断细线，ab刚要出磁场时，加速度为零，已知重力加速度取g=10m/s2，导轨足够长且电阻不计，ab运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好，A离地足够高。求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)剪断细线的瞬间，ab的加速度多大？从开始运动到剪断细线的过程中，通过电阻R的电量为多少？ (3)ab在磁场中运动过程中，电阻R中产生的焦耳热为多少？ 【答案】(1)1.5T；(2)20m/s2，2.5C；(3) 9.07J 【解析】 【分析】考查导体棒在磁场中的运动，较为综合，难度较大。 【详解】(1)ab刚进磁场时加速度为零，即ab受力平衡，有 根据闭合电路欧姆定律 由动能定理，可得 解得B=1.5T。 (2)剪断细线瞬间，ab的合力大小等于A的重力，由牛顿第二定律 解得。 电荷量 (3)金属棒在磁场中匀速阶段： 由(1)知，解得运动时间 电流，产生的焦耳热 剪断细线后： ab棒出磁场时 得 由剪断细线后到棒出磁场的能量关系 R上产生的焦耳热 电阻R中产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$