精品解析：山东鄄城县第一中学2025-2026学年高二下学期第一次定时训练物理试题

2024级高二第1次定时训练物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个 选项符合题目要求。 1. 有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把U形磁铁放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，则铜盘（　　） A. 不受影响，和原先一样转动 B. 很快停下来 C. 比原先需要更长时间停下来 D. 比原先更快地转动 2. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向左移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属圆环中产生逆时针方向的感应电流 B. 金属圆环对桌面的压力大于其自身重力 C. 金属圆环有相对桌面向左的运动趋势 D. 金属圆环受到水平向左的摩擦力 3. 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向左运动，则PQ所做的运动可能是（　　） A. 向右匀速运动 B. 向左匀速运动 C. 向右减速运动 D. 向左减速运动 4. 如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内。当线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时，对于线圈B，下列说法中正确的是（　　） A. 有逆时针方向的电流且有扩张的趋势 B. 有顺时针方向的电流且有扩张的趋势 C. 有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 D. 有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 5. 如图所示，用相同材料导线制成的边长为或的四个单匝闭合矩形线圈甲、乙、丙和丁，先后进入单边有界匀强磁场区域，磁场区域左边界竖直且足够长，右侧空间足够大，磁场方向垂直纸面向外。则线圈恰好完全进入磁场的过程中（　　） A. 丁的磁通量的变化量一定最大 B. 丙产生的平均感应电动势一定最大 C. 乙产生的平均感应电流一定最大 D. 甲通过导线横截面积的电荷量一定最大 6. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。半径为r的圆盘通过O、a两处电刷与如图所示的外电路相连，其中电阻，一带电油滴静止在两极板间。圆盘在外力作用下绕O点以角速度逆时针匀速转动过程中，圆盘接入Oa间的等效电阻也为R，已知匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 若将电容器极板M向上移动，则带电油滴向上运动 B. 该油滴带负电 C. c点电势高于b点电势 D. 电阻上消耗的电功率为 7. 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则小球在环上运动一周动能的增加量是（　　） A. 0 B. C. D. 8. 如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选 项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 9. 关于以下四幅图说法正确的是（　　） A. 图甲，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B. 图乙，手机无线充电技术是利用互感现象制成的 C. 图丙，真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D. 图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理 10. C919大型客机是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，C919在高空以速度飞行，所在区域的地球磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，为飞机右翼端点，为飞机左翼端点，、间距为，飞机机身和机翼可当作导体。下列说法正确的是（ ） A. 在北京上空水平向北飞行时，点电势高于点电势 B. 在邯郸上空水平向南飞行时，点电势高于点电势 C. 在哈尔滨上空水平向东飞行时，、间的感应电动势小于 D. 在广州和哈尔滨上空水平向北飞行时，前者、间的感应电动势更大 11. 如图甲所示，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积为，电阻。在线圈中存在的垂直线圈平面向外的圆形匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，将线圈两端、与一个阻值为的定值电阻相连接，端接地。下列说法正确的是（　　） A. 内，点电势始终高于点电势 B. 内，、间的电压大小为 C. 内，通过电阻的电荷量为 D. 内与内，电阻产生的焦耳热之比为 12. 如图所示，两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆和金属杆。开始时金属杆处在导轨的下端，被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F（大小未知）使金属杆由静止开始加速运动，当金属杆沿导轨向上运动位移为x时，开始匀速运动，此时金属杆对两根小柱的压力大小刚好为零，已知重力加速度为g，则（　　） A. 流过定值电阻R的电流方向为由e到f B. 金属杆匀速运动的速度为 C. 金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中，定值电阻R产生的热量为 D. 金属杆匀速运动时，外力F的瞬时功率为 三、实验题（每空3分，共12分） 13. 为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 （1）如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路____： （2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向________（填“左”或“右”）偏转； （3）图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中，________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； （4）小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 四、解答题 14. 如图甲所示，N=500匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=10Ω，其两端与一个R=90Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向外的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 （1）指出R上电流的方向并求出其大小I； （2）求0.04s内通过电阻R的电荷量q； （3）求0.04s内电阻R产生的焦耳热Q。 15. 如图所示，间距为、水平放置的平行U形光滑金属导轨左端有电阻，导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度的大小为的匀强磁场，倾斜放置的金属杆MN单位长度电阻为，在外力作用下以平行于导轨向右的速度匀速运动，金属杆MN与导轨的夹角为，MN运动过程中与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。求： （1）MN两端电势差； （2）金属杆MN所受外力的大小和方向。 16. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，轨道间距，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度的匀强磁场中。质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为，ab与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取，不计空气阻力。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： （1）金属棒ab最大速度的大小； （2）流过电阻R的电荷量q； （3）金属棒ab的运动时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二第1次定时训练物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个 选项符合题目要求。 1. 有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把U形磁铁放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，则铜盘（　　） A. 不受影响，和原先一样转动 B. 很快停下来 C. 比原先需要更长时间停下来 D. 比原先更快地转动 【答案】B 【解析】 【详解】当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流，处于磁场中受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，使铜盘很快停下来。 故选B。 2. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向左移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属圆环中产生逆时针方向的感应电流 B. 金属圆环对桌面的压力大于其自身重力 C. 金属圆环有相对桌面向左的运动趋势 D. 金属圆环受到水平向左的摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．穿过金属环的磁感线向下，条形磁铁向左移动时，金属环的磁通量减少，根据楞次定律，从上往下看，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，故A错误； BCD．根据“来拒去留”规律，把条形磁体水平向左移动时，条形磁铁远离金属环，二者相互吸引，金属环受到向左上方的引力作用，所以金属圆环对桌面的压力小于其自身重力，金属圆环相对桌面有向左的运动趋势，金属圆环受到水平向右的摩擦力，故C正确，BD错误。 故选C。 3. 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向左运动，则PQ所做的运动可能是（　　） A. 向右匀速运动 B. 向左匀速运动 C. 向右减速运动 D. 向左减速运动 【答案】D 【解析】 【详解】根据安培定则可知，右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，在安培力作用下向左运动，说明受到的安培力向左，由左手定则可知中电流流向，线圈中感应电流的磁场向下，由楞次定律可知，线圈中的磁场应该向上增强，或向下减弱，则线圈中的磁场向上增强，或向下减弱；由安培定则可知中感应电流方向由到且增大，或中感应电流方向由到且减小，再由右手定则可知可能向右加速运动或向左减速运动。 故选D。 4. 如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内。当线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时，对于线圈B，下列说法中正确的是（　　） A. 有逆时针方向的电流且有扩张的趋势 B. 有顺时针方向的电流且有扩张的趋势 C. 有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 D. 有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时，由右手螺旋定则可知，线圈A中电流的磁场向里且逐渐减小，根据叠加原理可知线圈B中的磁场向里且逐渐减小，由楞次定律可知，磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，所以线圈B中感应电流的磁场的方向向里，感应电流的方向为顺时针方向；根据楞次定律可知，阻碍磁通量的变化，所以线圈B有收缩的趋势。 故选D。 5. 如图所示，用相同材料导线制成的边长为或的四个单匝闭合矩形线圈甲、乙、丙和丁，先后进入单边有界匀强磁场区域，磁场区域左边界竖直且足够长，右侧空间足够大，磁场方向垂直纸面向外。则线圈恰好完全进入磁场的过程中（　　） A. 丁的磁通量的变化量一定最大 B. 丙产生的平均感应电动势一定最大 C. 乙产生的平均感应电流一定最大 D. 甲通过导线横截面积的电荷量一定最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．，丁的面积最大，磁通量变化最大。故A正确； BC．因未交代线圈进入磁场时的速度，无法判断平均感应电动势和平均感应电流的大小，故B、C错误； D．设甲磁通量变化为，电阻为，知乙、丙和丁的磁通量和电阻分别为和、和、和，甲、乙、丙和丁通过的电荷量分别为、、和，通过丁的电荷量最大，故D错误。 故选A。 6. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。半径为r的圆盘通过O、a两处电刷与如图所示的外电路相连，其中电阻，一带电油滴静止在两极板间。圆盘在外力作用下绕O点以角速度逆时针匀速转动过程中，圆盘接入Oa间的等效电阻也为R，已知匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 若将电容器极板M向上移动，则带电油滴向上运动 B. 该油滴带负电 C. c点电势高于b点电势 D. 电阻上消耗的电功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电容器并联在两端，两端电压保持不变；极板间距增大后，板间电场强度减小，原来油滴平衡 现在 所以带电油滴会向下运动，故A错误； B．正电荷随圆盘逆时针转动，洛伦兹力指向圆心，因此为电源正极，为负极。电流方向为，下极板接（高电势），上极板接（低电势），板间电场方向向上；油滴重力向下、电场力向上，因此油滴带正电。故B错误； C．电流沿流动，电势沿电流方向降低，因此点电势高于点，故C错误； D．消耗的电功率，故D正确。 故选D。 7. 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则小球在环上运动一周动能的增加量是（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知感生电场的电动势 小球在环上运动一周感生电场对小球的作用力所做功的大小是 即小球在环上运动一周动能的增加量。 故选D。 8. 如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S，则在如图所示的图像中，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AD．与线圈串联，断开S，流过线圈的电流减小，电感线圈产生同向的感应电动势，并慢慢变小，则电流变小，变小得越来越慢，电流并不会改变方向，且不会突然变大，故A、D错误； BC．闭合开关S后，与线圈并联；S断开后，电感线圈产生的电流与构成回路，S断开后的较短的时间内电流反向，并由I值逐渐减小，故B正确，D错误。 故选B。 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选 项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 9. 关于以下四幅图说法正确的是（　　） A. 图甲，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B. 图乙，手机无线充电技术是利用互感现象制成的 C. 图丙，真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 D. 图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁阻尼原理 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲，将开关断开时，由于电感线圈的自感作用，在电感线圈与灯泡组成的回路中感应电流会持续一小段时间，所以灯泡A不会立刻熄灭，故A错误； B．图乙，手机无线充电技术是利用互感现象制成的，故B正确； C．图丙，真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，金属中产生涡流，从而产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误； D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，由于电磁感应现象中的“阻碍”作用，阻碍线圈的偏转，这是电磁阻尼原理，故D正确。 故选BD。 10. C919大型客机是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，C919在高空以速度飞行，所在区域的地球磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，为飞机右翼端点，为飞机左翼端点，、间距为，飞机机身和机翼可当作导体。下列说法正确的是（ ） A. 在北京上空水平向北飞行时，点电势高于点电势 B. 在邯郸上空水平向南飞行时，点电势高于点电势 C. 在哈尔滨上空水平向东飞行时，、间的感应电动势小于 D. 在广州和哈尔滨上空水平向北飞行时，前者、间的感应电动势更大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．我国地处北半球，磁感线倾斜向下，根据右手定则可知，无论飞机水平向哪个方向飞行，都有点电势高于点电势，A错误，B正确； C．哈尔滨上空的地磁场的磁感应强度竖直分量小于，，间的感应电动势小于，C正确； D．越靠近地理北极，地磁场的磁感应强度竖直分量越大，与广州相比，在哈尔滨上空水平向北飞行时、间的感应电动势更大，D错误。 故选BC。 11. 如图甲所示，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积为，电阻。在线圈中存在的垂直线圈平面向外的圆形匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，将线圈两端、与一个阻值为的定值电阻相连接，端接地。下列说法正确的是（　　） A. 内，点电势始终高于点电势 B. 内，、间的电压大小为 C. 内，通过电阻的电荷量为 D. 内与内，电阻产生的焦耳热之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，内线圈中产生顺时针的感应电流，则此时b点电势高于a点；内无感应电流，ab两点电势相等，内，线圈中产生逆时针的感应电流，则此时a点电势高于b点，A错误； B．内，线圈中产生的感应电动势 、间的电压大小为，B正确； C．内，线圈中产生的感应电动势 通过电阻的电荷量为，C正确； D．根据 可知内与内电阻产生的焦耳热之比为，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆和金属杆。开始时金属杆处在导轨的下端，被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F（大小未知）使金属杆由静止开始加速运动，当金属杆沿导轨向上运动位移为x时，开始匀速运动，此时金属杆对两根小柱的压力大小刚好为零，已知重力加速度为g，则（　　） A. 流过定值电阻R的电流方向为由e到f B. 金属杆匀速运动的速度为 C. 金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中，定值电阻R产生的热量为 D. 金属杆匀速运动时，外力F的瞬时功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由右手定则可知， ab中产生的感应电流方向为从a到b，则流过定值电阻R的电流方向为由f到e，故A错误； B．金属杆ab匀速运动时，金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零，则cd所受的安培力为 设cd中的电流为I，则 对ab棒 解得 故B正确； C．达到匀速时，对ab有 则拉力F的功率 故C错误； D．由能量关系，金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中产生的总热量 其中 故D正确。 故选BD。 三、实验题（每空3分，共12分） 13. 为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 （1）如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路____： （2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向________（填“左”或“右”）偏转； （3）图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中，________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； （4）小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 【答案】（1） （2）右 （3）红 （4）磁通量的变化率 【解析】 【小问1详解】 电路连接如图所示 【小问2详解】 依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，电流计指针向左偏，将铁芯拔出，穿过线圈B的磁通量会减小，根据楞次定律，可知电流计指针向右偏； 【小问3详解】 将条形磁铁向下移动一小段距离，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向，故红色二极管发光； 【小问4详解】 依题意可知，条形磁铁向上移动得越快，越大，越大 由 得越大，越大，说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 四、解答题 14. 如图甲所示，N=500匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=10Ω，其两端与一个R=90Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向外的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 （1）指出R上电流的方向并求出其大小I； （2）求0.04s内通过电阻R的电荷量q； （3）求0.04s内电阻R产生的焦耳热Q。 【答案】（1）电流从b向a， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据楞次定律，R上的电流从b向a，因为 图乙可知 代入数据解得I=5A 【小问2详解】 0.04s内通过电阻R的电荷量 【小问3详解】 0.04s内电阻R产生的焦耳热 15. 如图所示，间距为、水平放置的平行U形光滑金属导轨左端有电阻，导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度的大小为的匀强磁场，倾斜放置的金属杆MN单位长度电阻为，在外力作用下以平行于导轨向右的速度匀速运动，金属杆MN与导轨的夹角为，MN运动过程中与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。求： （1）MN两端电势差； （2）金属杆MN所受外力的大小和方向。 【答案】（1）32V （2）80N，方向为垂直MN右斜向下，与水平成60° 【解析】 【小问1详解】 感应电动势大小为 金属杆MN电阻为 电路中感应电流大小为 MN两端电压 【小问2详解】 金属杆MN所受安培力的大小为 根据平衡条件，可知外力与安培力大小相等为80N，方向为垂直MN右斜向下，与水平成60°。 16. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，轨道间距，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度的匀强磁场中。质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为，ab与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取，不计空气阻力。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： （1）金属棒ab最大速度的大小； （2）流过电阻R的电荷量q； （3）金属棒ab的运动时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒由静止释放后，沿斜面做加速度减小的加速运动；当加速度为零时，速度达到最大，根据平衡条件可得 又，， 联立解得 【小问2详解】 已知达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为，则电路产生的总焦耳热为 设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为，由能量守恒定律可得 解得 又 解得 【小问3详解】 从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，由动量定理可得 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $