黑龙江省大庆实验中学三部2025-2026学年高二上学期周测（1月5日）物理试题

实验三部1月5日物理周测 一、单选题 1.两个匀强磁场，磁感应强度均为B,宽度均为a。矩形线框abcd的ab边与y轴重合，ad边长 为，从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，线框平面始终保持与磁场垂直，以逆时针电流 为正，线框中感应电流讠与线框移动距离x的关系图象是() 个i y B. d a a 2a 3a 2a 3a + + + 21 a a a C a 2a 3a x D 2a 3a -21 2.用图示电路“探究影响感应电流方向的因素”。A、B为绕在同一铁环上的两个线圈，闭合开关 瞬间，发现电流表的指针向左偏转了一下。则闭合开关稳定后() A.指针依然保持左偏 B.将滑动变阻器的滑片向右加速滑动，指针会右偏 C.将滑动变阻器的滑片向右减速滑动，指针会右偏 D.断开开关瞬间，指针会右偏 3.如图所示，水平绝缘的桌面上放置一个金属环，现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水 平方向快速移动经过正上方到达右上方，在此过程中() A.圆环一定向右运动 B.圆环受到的摩擦力方向不变 C.圆环对桌面的压力一直增大 D.圆环对桌面的压力先减小后增大 4.缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始 振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如 第1页共6页 图所示)，仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则() A.有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B.磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C.磁铁靠近线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力 D.有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 5.我国自主研发的“电磁阻尼器”广泛应用于高速列车制动系统。其简化模型如图所示，水平平行 光滑金属导轨间距为L,导轨间接有阻值为R的定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中， 磁感应强度为B。一质量为m的金属棒垂直置于导轨上.现给金属棒一个水平向右的初速度'。，运 动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻，重力加速度为g。下列 说法正确的是() A.金属棒运动过程中，通过定值电阻的感应电流方向由b到α B.金属棒运动过程中，加速度大小随速度减小而增大 B C.金属棒从开始运动到停止，通过定值电阻的电荷量为 nvo 2BL D.金属棒运动的最大距离为，R B22 6.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b边始终与磁场的边 界平行，若以F表示拉力大小（以向右为正）、以Ub表示线框两点间的电势差，则下列反映 这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是() D X B 7.如图所示是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图中飞机着舰钩住金属棒关闭 动力系统后，与金属棒以共同初速度。在磁场中运动，导轨间宽度为d,飞机质量为M,金属棒 第2页共6页 质量为m,P、CD间电阻和金属棒接入电阻均为R,不计其它电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做 成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其它的阻力大小恒 为f。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。下列说法正确的是() A.金属棒刚进入磁场时，棒中电流方向是由α到b 金属棒 M×Cxa××××××W B.金属棒刚进入磁场时，受到的安培力F=Bd KXoX×XB× R x×××× ××火××××× C.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过 xDX bx××××XO 电磁阻拦模型 程中流过MP的电荷量为B 乙 D.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中金属棒滑行的时间为 1 B'd'x (M+m)。- 3R 8.如图所示，与水平面夹角为0的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨，导轨间距为L,导轨底 端接阻值为R的定值电阻。质量为、阻值也为R的导体杆MN沿导轨向下运动，以大小为v的 速度进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，在磁场中运动一段时间t后，达到最大速度 2,。运动过程中杆与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻忽略不计，重力加速度为g。下列说法正 确的是() A.匀强磁场的磁感应强度大小为 2 mgRsinθ Tv B.杆刚进入磁场时的加速度大小为二n0 B M 2v(gtsin-v) C.杆在磁场中沿导轨加速下滑的距离为 gsine D.杆在磁场中加速运动过程回路中产生的热量为w(4 gtsin6-5v) 二、多选题 9.图中MN和PQ为竖直方向的两条平行足够长的光滑金属导轨，间距为L,电阻不计。导轨所 在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻R,和电容为C的电容器。 质量为、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触。杆ab由静止开始下滑， 在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则() A.电容器右极板带正电 第3页共6页 B.电容器的最大带电量为 CBLv 3 P C.杆ab的最大速度v等于 mg D.杆b所受安培力的最大功率为{ 10.如图所示，两根足够长光滑平行导轨相距0.25m,导轨左侧倾斜，右侧部分固定在水平面上， 水平面上存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为0.4T,倾斜部分不存在磁场。金属杆乙垂直放 在水平导轨上，金属杆甲垂直放在倾斜导轨上，与水平面的高度差为0.45m。某时刻由静止释放 金属杆甲，金属杆甲加速下滑，不计转弯处能量损失，进入水平面上的磁场区域后刚好未与金属 杆乙发生碰撞。已知金属杆甲、乙质量均为01kg,接入电路的电阻均为012，导轨电阻不计， 金属杆与导轨垂直且接触良好，重力加速度g取10m/s2,以下说法正确的是() A.甲下滑至磁场时的感应电动势为0.3V B.金属杆乙的最大速度为2m/s C.通过回路某截面的电量最大值为1.5C D.金属杆乙加速运动过程中，相对于金属杆甲的位移大小为1.5m 11.如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒P2放在金属框上， 圆环α、b端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒PQ始终保持静止。以图甲中电流方向为正方 向，则下列说法正确的是() A.1~t2内，金属棒中的感应电流方向为Q→P B.1~t2内，金属棒受到水平向右的静摩擦力 C.t,时刻和t,时刻，金属棒受到的安培力大小为零 D.t~t内，金属棒中的感应电流先减小后增大 12.如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有R=32的定值电阻，导轨处于竖直向上的匀强磁场中， 磁感应强度B=1T,导轨间距L=1。一质量m=1kg的金属棒在水平向右拉力F作用下从CD处 由静止开始运动，金属棒与导轨间动摩擦因数u=025,接入电路的有效电阻r=12,金属棒的 v-x图像如图乙所示，取g=10m/s2,下列说法正确的是() A.由图像可知金属棒做匀加速直线运动 第4页共6页 B.x=lm时，安培力的大小为0.5N C.导体棒克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热 D.从起点到位移x=0.5m的过程中，回路产生的焦耳热 16 13.如图所示，纸面内的菱形金属线框ABCD以速度V。平行于AD方向匀速通过一有界的匀强磁 场，磁场的边界P2、N相互平行，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里.己知线框的电阻 为R,线框的边长和磁场宽度均为L,∠A=60°，AD⊥PQ,下列说法正确的是() A.A点离开磁场后线框内的感应电流沿顺时针方向 P × M 60y B.线框内感应电动势的最大值为5心， XX XX c.此过程中穿过线框的磁通量的最大值为√5B汇 XX × 16 Q D.线框穿过磁场的整个过程中回路中的最大热功率为3B 4R 14.如图所示，间距为L的足够长光滑平行导轨固定在水平面上，轨道左端连接阻值为R的定值 电阻，质量为的金属棒放在导轨上，绕过定滑轮的绝缘细线一端连接在金属棒的中点，另一端 吊着一个质量为m的重物，用外力作用在金属棒上，使金属棒和重物静止，滑轮与金属棒间的细 线水平且与导轨平行，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。撤去外力， 金属棒运动时间时金属棒的加速度刚好为0，此时细线断开，金属棒运动过程中始终与导轨垂 直并接触良好，导轨和金属棒的电阻不计，重物离地面足够高，重力加速度为8，则下列判断正 确的是() A.撤去外力一瞬间，金属棒的加速度大小为8 B.金属棒运动过程中的最大速度为 B'L C.金属棒加速运动的距离为"g_2gR B22 B'L D.细线断后，通过定值电阻的电量为心8 B2乃 三、解答题 (B班做)15.如图所示，倾角为6=30°，间距为L=1m的两根足够长的平行金属导轨MN、PQ 固定在绝缘斜面上，上端接有一阻值R=32的定值电阻。整个斜面有垂直斜面向上，磁感应强度 B=2T的匀强磁场。有一质量m=2kg,电阻r=12的金属棒b,从导轨上某点静止开始下滑。 第5页共6页 电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒b与导轨间动摩擦因数L= 6 求：（取g=10m/s2) (I)当金属棒ab沿导轨向下运动的速度v=1s时，ab的加速度大小： (2)金属棒b沿导轨向下运动过程中，ab的最大速度大小； (3)若金属棒ab下滑距离x=6m时，达到最大速度，求此过程通过电阻R的电荷量。 (A班做)16.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨W、PQ固定在水平面上，导轨间距 为L=1,垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。两根长度都为1m的由同种 材料制成的金属棒α、b垂直导轨放置，质量分别为l。=3kg,,=1kg,金属棒α的电阻为R=22。 初始时刻两金属棒相距足够远，现给两金属棒方向相反、大小分别为v。=6m/S,,=2/s的水平 初速度，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻。求： (1)金属棒b加速度的最大值： (2)整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热： (3)如果初始时刻金属棒α、b相距x。=6.0m,经过一段时间后两棒发生弹性碰撞，求碰撞结束时 金属棒a、b速度大小。 第6页共6页实验三部1月5日物理周测 一、单选题 1.两个匀强磁场，磁感应强度均为B,宽度均为a。矩形线框bcd的b边与y轴重 合，d边长为α，从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，线框平面始终保持与磁 场垂直，以逆时针电流为正，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象是() a B ××× a a B X 2a 3a a 2a 3a i 210 e 2a 3a x D a 21 0 【答案】C 【详解】线圈进入磁场，在进入磁场0-α的过程中，感应电动势为E=BLby 感应电流1，= BLaV R 根据右手定则，可知电流的方向为逆时针方向，为正： 在a-2a的过程中，感应电动势为E=2BLbv 第1页共20项 感应电流I= 2BLy=2I。 R 根据右手定则，可知电流的方向为顺时针方向，为负； 在2a-3a的过程中，感应电动势为E=BLy 感应电流1 BL=1, R 根据右手定则，可知电流的方向为逆时针方向，为正。 故选C。 2.用图示电路“探究影响感应电流方向的因素”。A、B为绕在同一铁环上的两个线圈， 闭合开关瞬间，发现电流表的指针向左偏转了一下。则闭合开关稳定后() A.指针依然保持左偏 B.将滑动变阻器的滑片向右加速滑动，指针会右偏 C.将滑动变阻器的滑片向右减速滑动，指针会右偏 D.断开开关瞬间，指针会右偏 【答案】D 【详解】A.闭合开关稳定后，线圈A中电流恒定，产生的磁场恒定，线圈B中磁通 量不发生变化，无感应电流，电流表指针不偏转，故A错误： BC.由题意，闭合开关瞬间，线圈A中磁通量向上增大，线圈B中磁通量向下增大， 从而使电流表指针向左偏；闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右无论加速滑动 还是减速滑动，通过线圈A的电流都增大，则线圈A中磁通量向上增大，根据楞次定 律可知电流表指针仍会向左偏转，故BC错误： D.断开开关瞬间，线圈A中磁通量向上减小，则线圈B中磁通量向下减小，根据楞 次定律可知此时线圈B中感应电流方向与闭合开关瞬间时相反，所以电流表指针会右 偏，故D正确。 第2页共20页 故选D。 3.如图所示，水平绝缘的桌面上放置一个金属环，现有一个竖直的条形磁铁从圆环左 上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方，在此过程中() S S A.圆环一定向右运动 B.圆环受到的摩擦力方向不变 C.圆环对桌面的压力一直增大 D.圆环对桌面的压力先减小后增大 【答案】B 【详解】A.当磁铁向右运动时，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈有 向下和向右的趋势，但不知道圆环受到水平面的摩擦力大小，所以金属环不一定运动， 故A错误； BCD.当磁铁向右运动靠近环时，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈有 向下和向右的趋势，安培力合力斜向右下方：而磁铁远离线框时，线圈有向右和向上 的运动趋势，同时运动趋势向右，安培力合力斜向右上方，可知环有向右运动的趋势， 可能向右运动，受到的摩擦力的方向一定始终向左，方向不变，同时环对桌面的压力 先增大后减小，故B正确，CD错误。 故选B。 4.缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放， 磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁 铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停 止。则() 第3页共20页 A.有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B.磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C.磁铁靠近线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力 D.有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 【答案】D 【详解】A.有线圈时，随着磁铁振动，线圈中产生感应电流，根据楞次定律知，感 应电流的磁场阻碍磁铁的相对运动，磁铁将更快停下来，故A错误。 B.磁铁靠近线圈时，感应电流产生的效果要阻碍磁通量的增大，线圈有收缩趋势，故 B错误。 C.磁铁靠近线圈时，感应电流产生的效果要阻碍磁通量的增大，线圈有远离磁铁的趋 势，所以线圈对桌面的压力大于线圈的重力，故C错误。 D.磁铁最终静止时，弹簧弹力等于磁铁重力，故两次过程中磁铁下降高度相同，弹 性势能增加量相同，则磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。 5.我国自主研发的“电磁阻尼器”广泛应用于高速列车制动系统。其简化模型如图所示 水平平行光滑金属导轨间距为L,导轨间接有阻值为R的定值电阻，整个装置处于竖 直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。一质量为m的金属棒垂直置于导轨上现给金 属棒一个水平向右的初速度'。，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计 导轨和金属棒的电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是() 第4页共20页 R A.金属棒运动过程中，通过定值电阻的感应电流方向由b到α B.金属棒运动过程中，加速度大小随速度减小而增大 C.金属棒从开始运动到停止，通过定值电阻的电荷量为， 2BL D.金属棒运动的最大距离为 mvoR B2乃 【答案】D 【详解】A,当金属棒向右运动时，切割磁感线产生感应电动势，由右手定则（或楞 次定律)可知，感应电流方向为顺时针（俯视），则通过定值电阻的感应电流方向由α 到b,故A错误； B.安培力大小为P=B,其中电流I=,代入得P=B R R 根据牛顿第二定律，加速度a=B_B，可见加速度与速度成正比随若y减小，加 m nR 速度逐渐减小，故B错误； C.对金属棒应用动量定理得-B亚·△t=0-, 通过电阻的电荷量为g=I·△t 联立解得q=" ,故C错误 BL D. 由q=7.N= BLx -At= R 联立解得x=,R B'r ,故D正确。 故选D。 6.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b 边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小（以向右为正）、以Ub表示线框b 第5页共20页 两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是() D B B Jab 【答案】C 【详解】AB.线框向右做匀速直线运动，进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍 相对运动的条件，可知拉力与安培力等大反向，即F=B=BBL-B工 即线圈进入磁场和出离磁场的过程中拉力大小相同，方向相同；线框完全进入磁场运 动过程中，闭合线框中△Φ=0，线框中无感应电流，所以安培力为0，拉力大小为0， 故AB错误； CD.线框进入磁场时，αb导体棒切割磁感线，即电源，根据右手定则可知P.>P。 所以ab两端电势差为路端电压Ub=B=子B2m 3 4 4 第6页共20页 完全进入磁场，线框中无电流，所以U,=E=BLN 线框穿出磁场过程中，cd边切割磁感线，根据楞次定律判断感应电流可知P.>P 则U=E=Bm 对应图像可知，选项C正确，D错误。 故选C。 7.如图所示是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图中飞机着舰钩住金 属棒关闭动力系统后，与金属棒以共同初速度v。在磁场中运动，导轨间宽度为d,飞 机质量为M金属棒质量为，MP、CD间电阻和金属棒接入电阻均为R,不计其它 电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成 的整体除安培力以外受到其它的阻力大小恒为。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感 应强度为B。下列说法正确的是( 金属棒 M ×C×a××××××N ×vo X×B× ××××× P ×D×b××××××g 电磁阻拦模型 乙 A.金属棒刚进入磁场时，棒中电流方向是由α到b B。金属棒刚进入磁场时，受到的安培力F=B R C.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中流过MP的电荷 量为B R D.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中金属棒滑行的时 间为 (M+m B'd'x 3R 【答案】C 第7页共20页 【详解】A.金属棒刚进入磁场时，根据右手定则，棒中电流由b到α，故A错误； B.飞机和金属棒刚进入磁场时，此时电动势为E=B。 E 2E 由闭合电路欧姆定律得=卫 +R 3R 安培力为F=BId 联立解得F-2B,放B错误： 3R C.由g=IwM、1w:lo=1:1、B=-A④_Bc △t△f 3R,故C正确： Bdx 有q= D.设此过程中，通过回路的平均电流为I,金属棒的平均电动势为E,时间为，由 动量定理得-BIdt-=0-(m+M)。 I= E 2E 由闭合电路欧姆定律得平均电流 R +R 3R 2 根据法拉第电磁感应定律E=△迎_B水 t 联立解得t M+m,2 'd'x 3R 故D错误。 故选C。 8.如图所示，与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨，导轨间距为 L,导轨底端接阻值为R的定值电阻。质量为m、阻值也为R的导体杆MN沿导轨向 下运动，以大小为v的速度进入方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场区域，在磁场中 运动一段时间t后，达到最大速度2"。运动过程中杆与导轨垂直并接触良好，导轨的 电阻忽略不计，重力加速度为8。下列说法正确的是() 第8页共20页 A.匀强磁场的磁感应强度大小为 2mgRsin 0 Lv B.杆刚进入磁场时的加速度大小为sm日 2v(gtsine-v) C.杆在磁场中沿导轨加速下滑的距离为 gsine D.杆在磁场中加速运动过程回路中产生的热量为mm(4gsim6-5) 【答案】C 【详解】A.杆在磁场中匀速运动时速度最大，有gsin0=BL.2B 解得B= mgRsine ,A错误： BLy B.杆刚进入磁场时，由牛顿第二定律得gsnO-BL =ma 2R 解得a=2sin8,B错误： C.对杆在磁场中的加速运动应用动量定理，得gtsin0-BLIt=2-m 又q=1t=B R 联立解得x= 2w(gtsinθ-v) ,C正确； gsine D.杆在磁场中加速运动过程由能量守恒定律得感6m0=Q+[(2}m2 联立解得O=与m(4 g6-7),D错误。 故选C。 二、多选题 9.图中N和PQ为竖直方向的两条平行足够长的光滑金属导轨，间距为L,电阻不 第9页共20页 计。导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻 R,和电容为C的电容器。质量为、电阻为R的金属杆b始终垂直于导轨，并与其 保持良好接触。杆b由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为ⅴ，整个电路消耗 的最大电功率为P,则() R M P XX b A.电容器右极板带正电 B.电容器的最大带电量为CB P D.杆b所受安培力的最大功率为 P C.杆ab的最大速度v等于 g 【答案】AC 【详解】A.根据右手定则，感应电动势的方向为：→b,右极板带正电荷，A正确： B,下落过程中的最大感应电动势E=Bv b两端的电压为U6= 3 电容器的最大带电量为2=CUb= CBL,B错误： CD.因为当达到最大速度时，安培力与重力平衡，即F家=g 整个电路消耗的最大电功率等于克服安培力做功的功率，即P=FV=gY 即v=卫，C正确，D错误。 mg 故选C。 10.如图所示，两根足够长光滑平行导轨相距0.25m,导轨左侧倾斜，右侧部分固定 在水平面上，水平面上存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为0.4T,倾斜部分不存 在磁场。金属杆乙垂直放在水平导轨上，金属杆甲垂直放在倾斜导轨上，与水平面的 第10页共20页 高度差为0.45m。某时刻由静止释放金属杆甲，金属杆甲加速下滑，不计转弯处能量损 失，进入水平面上的磁场区域后刚好未与金属杆乙发生碰撞。己知金属杆甲、乙质量 均为0.1kg,接入电路的电阻均为0.12，导轨电阻不计，金属杆与导轨垂直且接触良 好，重力加速度8取10m/s2,以下说法正确的是() 甲 A.甲下滑至磁场时的感应电动势为0.3V B.金属杆乙的最大速度为2m/s C.通过回路某截面的电量最大值为1.5C D.金属杆乙加速运动过程中，相对于金属杆甲的位移大小为1.5m 【答案】AC 【详解】A.甲下滑至磁场中时，根据动能定理有gh=。 2 解得v,=3m/s 此时感应电动势达到最大值，则有E。=BLy。=03V,故A正确： B.甲进入磁场后，甲开始减速，乙开始加速。两者速度相等后，共同向右匀速运动， 对甲乙构成的系统，根据动量守恒定律有。=2 解得y=1.5ms,故B错误： C.对乙进行分析，根据动量定理有BIL△t=-0 根据电流定义式有7= △t 解得q=1.5C,故C正确； D.金属杆乙加速运动过程中，令相对于金属杆甲的位移为x,感应电动势的平均值 F=AQ BLx △t△t 第11页共20页 E 感应电流的平均值7= 2R 根据电流定义式有7= △t 结合上述解得x=3m,故D错误。 故选AC。 11.如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒PQ放在金 属框上，圆环α、b端接如图乙所示的正弦交变电流，金属棒P2始终保持静止。以图 甲中电流方向为正方向，则下列说法正确的是() 甲 A.t1~t2内，金属棒中的感应电流方向为Q→P B.t~t2内，金属棒受到水平向右的静摩擦力 C.t,时刻和t4时刻，金属棒受到的安培力大小为零 D.t~t?内，金属棒中的感应电流先减小后增大 【答案】AC 【详解】AB.t~t2内，左侧电路中的电流减小，根据安培定则可知，在右侧电路中 产生的磁场垂直纸面向外减弱，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小，根据楞 次定律可知金属棒中的感应电流方向为Q→P、金属棒有向右运动的趋势，金属棒受 到水平向左的静摩擦力，故A正确，B错误； C.t,时刻和t4时刻，圆环电流为零，在PQ棒处产生的磁感应强度为零，则PQ棒受 到的安培力为零，故C正确： D.t~t内，由图乙可知，电流的变化率先增大后减小，则右侧闭合回路中的磁通量 的变化率也先增大后减小，根据法拉第电磁感应定律，可知金属棒中的感应电流先增 第12页共20页 大后减小，故D错误。 故选AC 12.如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有R=32的定值电阻，导轨处于竖直向上的匀 强磁场中，磁感应强度B=1T,导轨间距L=1m。一质量m=1kg的金属棒在水平向右 拉力F作用下从CD处由静止开始运动，金属棒与导轨间动摩擦因数=025，接入电 路的有效电阻r=12,金属棒的v-x图像如图乙所示，取g=10m/s2,下列说法正确 的是( ) Av/m.s- 0.5 x/m 甲 乙 A.由图像可知金属棒做匀加速直线运动 B.x=1m时，安培力的大小为0.5N C.导体棒克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热 D.从起点到位移x=0.5m的过程中，回路产生的焦耳热为是J 16 【答案】BCD 【详解】A.若物体做匀变速直线运动，则有2=2可得v=√2ax 则-x图像不是一条直线。由图乙知金属棒的v-x图像是一条直线，故金属棒不是做匀 加速直线运动，故A错误； B.由图乙可知当x=1m时，金属棒的速度为2m/s。则金属棒产生的感应电动势E- BLVE=2V 此时的电流I=E=,2A=0.5A R+r3+1 安培力F安=BIL=O.5N,B正确； C.根据功能关系可知，导体棒克服安培力做的功等于回路中的电能，最后转化为系统 第13页共20页 产生的焦耳热，C正确： D.由功能关系可知金属棒从起点运动到x=0.5处的过程中，回路产生的焦耳热等于 金属棒克服安培力所做的功即Q=W=Fx= B'Lv R+r 从题图乙中图线与坐标轴围成的面积的物理意义可知x=×1x0.5m'/s2=号m21s 1 4 解得该过程回路产生的焦耳热Q= ,D正确。 16 故选BCD。 13.如图所示，纸面内的菱形金属线框ABCD以速度V。平行于AD方向匀速通过一有 界的匀强磁场，磁场的边界PQ、N相互平行，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面 向里.已知线框的电阻为R,线框的边长和磁场宽度均为L,∠A=60°，AD⊥PQ, 下列说法正确的是() P × X M × 60°y × × Vo B × × X ×W A.A点离开磁场后线框内的感应电流沿顺时针方向 B.线框内感应电动势的最大值为5。 2 C.此过程中穿过线框的磁通量的最大值为V5B 16 D.线框穿过磁场的整个过程中回路中的最大热功率为3B少 4R 【答案】BD 【详解】A.线框的A点离开磁场后，穿过线框的磁通量垂直纸面向里先增大后减小， 由楞次定律可知线框中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误： B.从B点进入磁场到D点进入磁场的过程中线框内的感应电动势最大，有 第14页共20页 Em=BL sin60°y。= V3BLy。 2 故B正确； C.当线框到如图所示的位置时 × M DX X 60 X × × Vo B XX 穿过线框的磁通量最大，此时A点和C点到磁场边界N和PQ的距离相等，所以穿 过线框的磁通量的最大值 Φm= B- 5B 2422 16 故C错误； D.回路中感应电动势最大时热功率最大，有 2-E-3B2 R 4R 故D正确。 故选BD。 14.如图所示，间距为L的足够长光滑平行导轨固定在水平面上，轨道左端连接阻值 为R的定值电阻，质量为m的金属棒放在导轨上，绕过定滑轮的绝缘细线一端连接在 金属棒的中点，另一端吊着一个质量为m的重物，用外力作用在金属棒上，使金属棒 和重物静止，滑轮与金属棒间的细线水平且与导轨平行，整个装置处在竖直向上的匀 强磁场中，磁感应强度大小为B。撤去外力，金属棒运动时间时金属棒的加速度刚好 为0，此时细线断开，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒 的电阻不计，重物离地面足够高，重力加速度为g,则下列判断正确的是() 第15页共20页 ↑B 白m A.撤去外力一瞬间，金属棒的加速度大小为8 B。金属棒运动过程中的最大速度为" B'L C.金属棒加速运动的距离为mgR_2gR B'T B'L' D.细线断后，通过定值电阻的电量为心g买 BP 【答案】BC 【详解】A.撤去外力的一瞬间，根据牛顿第二定律g=2a 解得a8,故A错误 B.设金属棒运动的最大速度为，根据力的平衡g= B'Lv R 解得v mgR BP,故B正确： C. 金属棒加速运动过程，根据动量定理mgt- B2Ly -t=2 R B'L 即gt- -x=2 R 解得x=gRt_2mgR2 ,故C正确： B'P BL D.细线断后，对金属棒研究，根据动量定理BLt'=m 即BgL=mg3 B'L 解得9= ,故D错误。 m'gR 故选BC。 三、解答题 (B班)15.如图所示，倾角为6=30°，间距为L=1m的两根足够长的平行金属导轨 MN、PQ固定在绝缘斜面上，上端接有一阻值R=32的定值电阻。整个斜面有垂直斜 第16页共20页 面向上，磁感应强度B=2T的匀强磁场。有一质量m=2kg,电阻r=12的金属棒b, 从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知 金属棒b与导轨间动摩擦因数4=5 ,求：（取8=10g (1)当金属棒ab沿导轨向下运动的速度v=1m/s时，ab的加速度大小； (2)金属棒ab沿导轨向下运动过程中，b的最大速度大小： (3)若金属棒ab下滑距离x=6时，达到最大速度，求此过程通过电阻R的电荷量。 【答案】(1)2m/s2 (2)5m/s (3)3C 【详解】(1)对金属棒进行受力分析，沿斜面方向安培力F=BL BLv 又E=BLy,I= R+r 联立可得F= B'Lv R+r 根据牛顿第二定律有gsi0-ung cos8- B'Lv=ma R+r 联立解得a=2m/s2 (2)当金属棒的加速度为零时，速度达到最大，则有g sin=umg cos8+ BLvm R+r 解得vm=5m/s (3)流经电阻的电量q=I△t 又7=,豆= △Φ ,△Φ=Bx R+r △t 第17页共20项 联立得q=n △④BLx R+rR+r 代入数据可解得q=3C (A班)16.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、PQ固定在水平面上，导 轨间距为L=1m,垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。两根长度 都为1m的由同种材料制成的金属棒a、b垂直导轨放置，质量分别为m。=3kg,=1kg, 金属棒α的电阻为R。=22。初始时刻两金属棒相距足够远，现给两金属棒方向相反、 大小分别为y。=6m/S,y。=2/s的水平初速度，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直 且接触良好，不计导轨电阻。求： (1)金属棒b加速度的最大值； (2)整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热： (3)如果初始时刻金属棒a、b相距x,=6.0m,经过一段时间后两棒发生弹性碰撞，求 碰撞结束时金属棒a、b速度大小。 【答案】(1)a,=4m/s2 (2)2=18J (3)v=3m/s,1g=7m/s 【详解】(1)由=pLS,可知S.=3S 又白R=哈 可知R=3R=62 初始时刻金属棒b有最大加速度，由BIL=,4 第18页共20页 其中I= R,+R, ,E=BLy。+BLN 解得4， B2(y.+=4/sg2 ,(R+R) (2)两金属棒最后达共同速度时，规定'方向为正方向，由动量守恒定律有 my2-,y。=(2+)v 由能盘守恒定律有+方观坊=支风+叫)候+Q 1 解得v=4m/s,Q=24J 金属棒b产生的焦耳热O= R=183 R+R (3)设两金属棒碰前速度分别为v,和y',由动量守恒定律有，。-，。=m,。+,。 对金属棒a,由动量定理可得-∑BIL△t=,-y。 R=BL(Y.+v) 其中1-。 E 而∑（化。+%）N=xo 整理得 B2xo=uy。-,v。 R+R 解得=5m/s,y'=lm/s 设两棒碰后速度分别为y”和y”，两棒发生弹性碰撞，由动量守恒定律有 laYa+yg=ly。”+1,y 由机械能守恒定律有)my+m,=m+mg 2 2 2 21 解得v”=3m/s,%=7m/s 第19页共20页 @ 第20页 共20页