精品解析：河南省驻马店市环际大联考“逐梦计划”2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第二学期期中考试 高二物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，单选4分，多选6分，共46分。在每小题给出的四个选项中。1~7题只有一项符合题目要求；8~10题有多项符合要求，少选漏选得3分，选错不得分。 1. 关于生活中遇到的各种波。下列说法正确的是（　　） A. 电磁波只能在真空中传播 B. 电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 2. 空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置Ⅱ水平向左平移到位置Ⅰ的过程中（ ） A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变小 C. 若线圈不闭合，线圈中无感应电动势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流 3. 如图所示，半圆形导线abc通以恒定电流I，放置在匀强磁场中、已知磁感应强度大小为B，导线长为，直径ac与磁场方向夹角为。该导线受到的安培力大小为（ ） A. 0.6BIL B. 0.8BIL C. BIL D. 2BIL 4. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电（电路模拟如图乙）。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为20A。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 受电线圈的输出电压为22V B. 供电线圈的输入功率为11kW C. 受电线圈的电流方向每秒改变100次 D. 车身受电线圈中的感应电流磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反 5. 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合导线，导线平面与磁场垂直。已知矩形的面积，导线电阻，磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到2T，则（　　） A. 0.5s时导线内感应电动势的大小为2V B. 0.5s时导线内感应电流的大小为10A C. 0~1s内通过导线横截面的电荷量为5C D. 0~0.5s内导线产生的焦耳热为5J 6. 甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B. 甲电压的有效值大于乙电压的有效值 C. 两种电压的周期不同 D. 图甲所示电压的瞬时值表达式为 7. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，电容器的电场能为零 B. 时刻，线圈的自感电动势最大 C. 时间内，线圈中电流逐渐减小 D. 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 8. 关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B. 图乙中物体向左移，则电容器的电容变大 C. 图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 D. 图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越强的特点 9. 如图所示，L为自感系数很大的线圈，但线圈的电阻几乎为零，A和B是两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合，A、B同时亮，然后B灯熄灭，A灯更亮 B. 开关S闭合，B灯先亮，A灯后亮 C. 开关S断开，A灯和B灯同时熄灭 D. 开关S断开，流过B灯的电流方向从右至左 10. 如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，，，输电线上损失的功率为2.5kW。下列说法正确的是（ ） A. 输电线上的电流为25A B. C. 升压变压器原副线圈匝数比为 D. 降压变压器原副线圈匝数比为 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______。 A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B. 将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C. 将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D. 将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 （2）小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A. 插入铁芯 B. 拔出线圈A C. 将滑动变阻器的滑片向左移动 D. 将滑动变阻器的滑片向右移动 （3）实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是______（选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将______。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 12. 根据变压器工作原理，完成以下问题： （1）街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则导线较粗的线圈为_______（选填“原”或“副”）线圈。 （2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表10V交流电压挡测量相应电压，记录如下，从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比，造成这种结果的可能原因是______________。 匝 200 400 400 800 匝 100 100 200 400 4.0 8.2 6.1 9.6 1.9 2.0 2.9 4.6 （3）利用等效法可以简化处理含有理想变压器的问题。如图乙所示的电路，可以把虚线框内理想变压器和副线圈的电阻共同等效为一个电阻，如图丙所示，且等效电阻的功率与原电阻的功率相同。若理想变压器原、副线圈的匝数之比为，则等效电阻_______。 三、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 如图所示，倾角为的绝缘斜面上水平放置着一根质量为m、长度为L的金属棒，整个空间存在着竖直向上的匀强磁场，金属棒未通电时恰好静止；现给金属棒通入如图所示方向的电流，当电流为I时，金属棒恰要滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求： （1）金属棒和斜面间的动摩擦因数； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B。 14. 如图所示，线圈abcd的面积是0.025m2，共500匝，线圈的总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少。（结果保留一位小数） 15. 如图所示，导体棒1、导体棒2分别放在水平导轨和倾角为的导轨上，它们的质量均为 m，电阻均为 R。导轨间距离始终为L，导轨光滑且不计电阻，阻值为 R的电阻将两导轨连接起来。所有装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。固定导体棒2，给导体棒1水平向右的初速度，一段时间后它静止在水平导轨上。已知重力加速度为g，求： （1）导体棒1开始运动时的加速度大小； （2）从导体棒1开始运动到静止的过程中，导体棒2上产生的焦耳热； （3）固定导体棒1，将导体棒2无初速度释放，当它在倾斜导轨上速度达到最大时，整个电路产生的热量是 Q，求导体棒2运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第二学期期中考试 高二物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，单选4分，多选6分，共46分。在每小题给出的四个选项中。1~7题只有一项符合题目要求；8~10题有多项符合要求，少选漏选得3分，选错不得分。 1. 关于生活中遇到的各种波。下列说法正确的是（　　） A. 电磁波只能在真空中传播 B. 电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中以光速传播，在其他介质中传播速度小于光速，故A错误； B．电磁波可以传递信息，也可以传递能量，故B错误； C．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故C正确； D．根据电磁波谱可知红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D错误。 故选C。 2. 空间某区域内磁场的磁感线分布如图所示，磁感线穿过大小不变的闭合圆形金属线圈。线圈由位置Ⅱ水平向左平移到位置Ⅰ的过程中（ ） A. 线圈有缩小的趋势 B. 穿过线圈的磁通量变小 C. 若线圈不闭合，线圈中无感应电动势 D. 若线圈匀速移动，线圈中没有感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律中“增缩减扩”的原理可知，线圈由位置Ⅱ水平向左平移到位置Ⅰ的过程中，磁通量增大，线圈有缩小的趋势，故A正确，B错误； C．若线圈不闭合，穿过线圈的磁通量依然发生改变，根据楞次定律可知，线圈中会产生感应电动势，但由于不是闭合回路，线圈中没有感应电流，故C错误； D．若线圈匀速移动，线圈的磁通量会发生改变，根据楞次定律可知，线圈中产生感应电动势，线圈是闭合的回路，有感应电流，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，半圆形导线abc通以恒定电流I，放置在匀强磁场中、已知磁感应强度大小为B，导线长为，直径ac与磁场方向夹角为。该导线受到的安培力大小为（ ） A. 0.6BIL B. 0.8BIL C. BIL D. 2BIL 【答案】A 【解析】 【详解】设圆的半径为r，根据题意得 解得 导线的有效长度为 该导线受到的安培力 故选A。 4. 随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设供电的供电线圈，将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电（电路模拟如图乙）。若已知供电线圈和受电线圈匝数比为。当供电线圈接上图丙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为20A。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 受电线圈的输出电压为22V B. 供电线圈的输入功率为11kW C. 受电线圈的电流方向每秒改变100次 D. 车身受电线圈中的感应电流磁场总是与地面供电线圈中电流的磁场方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．供电线圈电压有效值 则受电线圈的输出电压为，故A错误； B．供电线圈的输入功率等于受电线圈的输出功率，即，故B错误； C．交流电的周期为0.02s，则交流电的频率为，则受电线圈的电流方向每秒改变100次，故C正确； D．根据楞次定律，车身受电线圈中的感应电流磁场总是阻碍地面供电线圈中电流的磁场的变化，即当地面供电线圈中电流的磁场增强时，车身受电线圈中的感应电流磁场与其相反；即当地面供电线圈中电流的磁场减弱时，车身受电线圈中的感应电流磁场与其相同，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合导线，导线平面与磁场垂直。已知矩形的面积，导线电阻，磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到2T，则（　　） A. 0.5s时导线内感应电动势的大小为2V B. 0.5s时导线内感应电流的大小为10A C. 0~1s内通过导线横截面的电荷量为5C D. 0~0.5s内导线产生的焦耳热为5J 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律 可得 故A错误； B．导线内感应电流的大小 故B错误； C．0~1s内通过导线的电荷量 故C正确； D．0~0.5s内导线产生的焦耳热 故D错误。 故选C。 6. 甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B. 甲电压的有效值大于乙电压的有效值 C. 两种电压的周期不同 D. 图甲所示电压的瞬时值表达式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲乙图所示电流的方向均随时间呈现周期性变化，可知，甲乙图中均为交流电，故A错误； B．甲乙图像的周期相等，电压的峰值相等，在电压为0到电压为峰值之间的位置，甲的电压的瞬时值始终大于乙的电压的瞬时值，可知，甲电压的有效值大于乙电压的有效值，故B正确； C．根据图像可知，两种电压的周期均为，故C错误； D．图甲所示电压的瞬时值表达式为 故D错误。 故选B。 7. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻，电容器的电场能为零 B. 时刻，线圈的自感电动势最大 C. 时间内，线圈中电流逐渐减小 D. 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻，电容器上极板带电量最大，可知电场能最大，选项A错误； B．时刻，电容器放电完毕，此时线圈的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，选项B错误； C．时间内，电容器带电量增大，则线圈中电流逐渐减小，选项C正确； D. 由图可知时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据 可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈，选项D错误。 故选C。 8. 关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B. 图乙中物体向左移，则电容器的电容变大 C. 图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 D. 图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越强的特点 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，故A错误； B．根据 物体向左移，插入电容器的电介质增加，电容器的电容变大，故B正确； C．火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射，故C正确； D．红外线体温计利用了物体温度越高，辐射的红外线越强的原理，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，L为自感系数很大的线圈，但线圈的电阻几乎为零，A和B是两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合，A、B同时亮，然后B灯熄灭，A灯更亮 B. 开关S闭合，B灯先亮，A灯后亮 C. 开关S断开，A灯和B灯同时熄灭 D. 开关S断开，流过B灯的电流方向从右至左 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．开关S闭合的瞬间，线圈的电流增大，产生自感电动势，其电流等于0；两个灯泡和电源组成闭合回路，两个灯泡同时亮；当电路稳定时，线圈的电流不再发生变化，线圈相当于导线，将B灯短路，B灯熄灭；回路电阻减小，回路电流增大，A灯电流增大更亮。A正确，B错误； C．开关S断开的瞬间，回路断开，A灯立即熄灭；开关断开的瞬间，线圈的电流减小，线圈中产生自感电动势，线圈相当于电源，给B灯供电，B灯继续发光，线圈的自感电动势逐渐减小，B灯逐渐熄灭；C错误。 D．开关断开前，线圈中电流的方向自左向右，开关断开的瞬间，线圈的电流减小，根据楞次定律，线圈中感应电流的方向与原来电流方向相同，线圈中感应电流的方向自左向右，感应电流流过B灯的方向从右至左，D正确。 故选AD。 10. 如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，，，输电线上损失的功率为2.5kW。下列说法正确的是（ ） A. 输电线上的电流为25A B. C. 升压变压器原副线圈匝数比为 D. 降压变压器原副线圈匝数比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．发电厂输出的电流 输电线的电流 故A正确； B．对升压变压器 其中，输电线回路中 故B错误； C．升压变压器原副线圈匝数比为 故C正确； D．降压变压器原副线圈匝数比为 故D错误。 故选AC。 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 （1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是______。 A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B. 将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C. 将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D. 将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 （2）小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A. 插入铁芯 B. 拔出线圈A C. 将滑动变阻器的滑片向左移动 D. 将滑动变阻器的滑片向右移动 （3）实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①流过灯泡的电流是______（选填“”或“”） ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将______。（选填“变长”、“变短”或“不变”） 【答案】（1）C （2）AC （3） ①. ②. 变短 【解析】 【小问1详解】 A．S极向下插入螺线管时，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误； B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误； C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，则螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由B到A，则电流从“+”接线柱流入电流表，电流表的指针向右偏转，故C正确； D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“-”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，可知当线圈B中的磁通量增加时，电流计指针右偏。 A．插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确； B．拔出线圈A，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故C正确； D．将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 ①[1]由图可知，断电前，通过灯泡和线圈的电流均恒定，且通过线圈的电流大于通过灯泡的电流。断电瞬间，线圈产生自感电动势阻碍通过其电流减小，而此时灯泡和线圈构成一回路，从而使通过灯泡的电流瞬间增大，且方向与原来电流方向相反。所以断电瞬间，灯泡中电流是i1。 ②[2]在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数减小，对电流减小的阻碍能力变弱，所以可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。 12. 根据变压器工作原理，完成以下问题： （1）街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则导线较粗的线圈为_______（选填“原”或“副”）线圈。 （2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表10V交流电压挡测量相应电压，记录如下，从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比，造成这种结果的可能原因是______________。 匝 200 400 400 800 匝 100 100 200 400 4.0 8.2 6.1 9.6 1.9 2.0 2.9 4.6 （3）利用等效法可以简化处理含有理想变压器的问题。如图乙所示的电路，可以把虚线框内理想变压器和副线圈的电阻共同等效为一个电阻，如图丙所示，且等效电阻的功率与原电阻的功率相同。若理想变压器原、副线圈的匝数之比为，则等效电阻_______。 【答案】（1）副 （2）漏磁、铁芯和导线发热 （3） 【解析】 【小问1详解】 理想变压器的输入功率等于输出功率，因为是降压变压器，所以副线圈的电压小于原线圈的电压，而功率又相等，所以副线圈的电流大于原线圈的电流，为了减少功率损失，根据电阻定律可知副线圈应用较粗的导线绕制。 【小问2详解】 通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，造成这种结果的主要原因是漏磁、铁芯和导线发热。 【小问3详解】 由功率相同可得 解得 三、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 如图所示，倾角为的绝缘斜面上水平放置着一根质量为m、长度为L的金属棒，整个空间存在着竖直向上的匀强磁场，金属棒未通电时恰好静止；现给金属棒通入如图所示方向的电流，当电流为I时，金属棒恰要滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求： （1）金属棒和斜面间的动摩擦因数； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 金属棒未通电时，其受力分析如图甲所示 根据正交分解和平衡条件得， 又 联立解得 【小问2详解】 当金属棒通电后，仍受力平衡，对金属棒受力分析如图乙所示 根据正交分解和平衡条件得， 又， 联立解得 14. 如图所示，线圈abcd的面积是0.025m2，共500匝，线圈的总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大； （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少。（结果保留一位小数） 【答案】（1） （2）125V （3）159.1V，17.7A 【解析】 【小问1详解】 转速为 频率 角速度为 感应电动势的最大值为 感应电动势的瞬时值 【小问2详解】 线圈转过时电动势的瞬时值为 【小问3详解】 电动势的有效值为 电流表示数 电压表示数 15. 如图所示，导体棒1、导体棒2分别放在水平导轨和倾角为的导轨上，它们的质量均为 m，电阻均为 R。导轨间距离始终为L，导轨光滑且不计电阻，阻值为 R的电阻将两导轨连接起来。所有装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。固定导体棒2，给导体棒1水平向右的初速度，一段时间后它静止在水平导轨上。已知重力加速度为g，求： （1）导体棒1开始运动时的加速度大小； （2）从导体棒1开始运动到静止的过程中，导体棒2上产生的焦耳热； （3）固定导体棒1，将导体棒2无初速度释放，当它在倾斜导轨上速度达到最大时，整个电路产生的热量是 Q，求导体棒2运动的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒1开始运动时产生电动势为 导体棒1的电流 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 导体棒1从开始运动到静止过程，回路中产生的总热量为Q，根据能量守恒可得： 根据回路可知 且 解得： 【小问3详解】 固定导体棒1，将导体棒2无初速度释放，当它在倾斜导轨上速度达到最大时，整个电路产生的热量是 Q，，导体棒到达最大速度v时做匀速向下运动，有 导体棒2的电流 根据平衡条件有 根据能量守恒： 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $