精品解析:陕西西安市西咸新区泾河新城第一中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷
2026-09-13
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内容正文:
泾河一中高2027届高二期末考试物理试题
(时间:75分钟满分:100分)
一、选择题(共10小题,共48分。第1-6为单项选择题,每题4分;第7-10为多项选择题,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。)
1. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,图四种应用场景中说法正确的是( )
A. 图甲中,发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中,电磁炉不能使用陶瓷锅,是因为陶瓷导热性能比金属差
C. 图丙中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,被冶炼的金属产生涡流,从而冶炼金属
D. 图丁中,电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了互感原理
2. 在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω,则( )
A. t=0时,线圈平面垂直于磁感线
B. t=1s时,线圈中的电流改变方向
C. t=1.5s时,线圈中磁通量的变化率最大
D. t=2s时,线圈中的感应电流最大
3. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B,L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L,与磁场方向垂直,bc边长为3L,与磁场方向平行,则该导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
4. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的),则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
5. 质谱仪是发现新粒子及分析同位素的重要仪器。如图为质谱仪的原理示意图,带电粒子经电场加速后再沿直线通过速度选择器,最后进入到偏转磁场并打在A点。不计带电粒子重力,关于该带电粒子在质谱仪中的运动,下列说法正确的是( )
A. 该带电粒子有可能带负电
B. 速度选择器中的磁场B的方向垂直纸面向里
C. 仅增大偏转磁场的磁感应强度B0,带电粒子会打到A点左边
D. 若增大加速电压U,要让带电粒子沿直线通过速度选择器,可减小磁感应强度B的大小
6. 如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路,一圆环形金属框位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是
A. 中沿顺时针方向,中沿逆时针方向
B. 中沿顺时针方向,中沿顺时针方向
C. 中沿逆时针方向,中沿逆时针方向
D. 中沿逆时针方向,中沿顺时针方向
7. 回旋加速器D形盒的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的粒子从回旋加速器的中央以速度为零开始加速。忽略粒子在电场中的加速时间,下列说法正确的是( )
A. 该回旋加速器所加交变电场的周期为
B. 该回旋加速器所加交变电场的周期为
C. 粒子离开回旋加速器时获得的动能为
D. 粒子离开回旋加速器的动能与加速电压有关,故无法确定
8. 用轻质绝缘细线悬挂带正电的小球,如图1所示。将装置分别放入图2所示的匀强电场,图3所示的匀强磁场中。将小球从偏离竖直方向左侧的一个小角度θ处由静止释放,三种情况下,小球均在竖直平面内往复运动,周期分别为T1、T2、T3,小球第一次到达轨迹最低点时的速度大小分别为v1、v2、v3,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球第一次到达轨迹最低点时的速度关系v1 = v3 <v2
B. 三种情况小球第一次到达最低点时对绳的拉力相同
C. 三种情况下小球运动的周期关系T1 = T3 > T2
D. 三种情况下小球到达右侧最高点的高度各不相同
9. 某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压为,输出功率为500kW。输电线上电流为8A,损失的功率为4kW,其余线路电阻不计,用户端电压,功率88kW。储能站电路电流为51A,升压变压器的匝数比,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 输电线总电阻 B. 发电机输出电压
C. 用户增加时,用户得到的电压降低 D. 升压变压器的匝数比
10. 如图所示,xoy平面中x轴上方存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,磁感应强度大小为。O点有一粒子源可以向一、二象限各个方向发射速度大小为,质量为、电荷量为的带正电同种粒子。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 为使发射的所有粒子不从上边界飞出,磁感应强度应满足
C. 若磁感应强度大小为,所有粒子运动的区域面积为
D. 若磁感应强度大小为,粒子能从上边界射出的宽度为
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 在“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。电路图如图所示。已知待测金属丝的电阻值约为5Ω,在测电阻时,可供选择的器材有:
电源E:输出电压约为3V
电流表:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表:量程0~3V,内阻约3kΩ
电压表:量程0~15V,内阻约15kΩ
滑动变阻器:最大阻值5Ω,允许最大电流2A
滑动变阻器:最大阻值1000Ω,最大电流0.6A
开关一个,导线若干。
(1)在上述器材中,应该选用的电流表是______,应该选用的电压表是______。若想尽量多测几组数据,应该选用的滑动变阻器是______(填写仪器的字母代号)。
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示,则螺旋测微器的示数d=______mm。
12. 利用如图1所示的电路测量电流表的内阻,实验仪器有:
待测电流表(量程,内阻约10Ω)
电流表(量程,内阻约5Ω)
直流电源E(电动势1.5V,内阻不计)
滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.5A)
电阻箱(最大阻值999.9Ω)
主要实验步骤如下:
(1)①开关闭合,断开,调节滑动变阻器的阻值,使电流表指针偏转到满刻度,读出此时电流表的示数。
②开关、均闭合,同时调节滑动变阻器和变阻箱,使电流表的示数仍为,并使电流表指针偏转到满刻度的一半,记录此时变阻箱的阻值;
若步骤②中记录的变阻箱的阻值为9.9Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,该测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)电流表内阻的实际值。
(2)若将该电流表改装成量程为的电流表A,则改装表A的内阻________Ω(结果保留2位有效数字)。
(3)为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r,现利用电流表A和其他实验器材设计了如图2所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I,画出图像为一条直线,如图3所示。由图中数据可计算出该电池的电动势________V,内阻________Ω(结果均保留3位有效数字)。
三、解答题(第13题10分,第14题12分,第15题12分,共34分)
13. 如图,abcd为交流发电机的矩形线圈,其面积为S,匝数为n,线圈电阻为r,外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表,求:
(1)从图示位置转过60°,通过R的电荷量;
(2)转一个周期,R产生的焦耳热。
14. 如图所示,金属杆ab的质量为m,长为l,电阻为R,电源电动势为E,内阻为r,它们处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面成θ角斜向右上方,ab静止在水平导轨上。
(1)求通过金属杆的电流方向和大小;
(2)求金属杆受到导轨的摩擦力和弹力大小。
15. 如图所示,与是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为,质量、电阻的金属杆垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为,导轨左端接阻值的电阻,导轨电阻不计,时刻杆受水平拉力的作用后由静止开始向右做匀加速运动,第末杆的速度为。求:
(1)末杆受到的安培力的大小;
(2)若时间内,电阻上产生的焦耳热为,这段时间内水平拉力做的功为多少;
(3)若第末以后,拉力不再变化,且末至杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量,则该过程杆克服安培力做的功为多大(结果保留两位有效数字)。
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泾河一中高2027届高二期末考试物理试题
(时间:75分钟满分:100分)
一、选择题(共10小题,共48分。第1-6为单项选择题,每题4分;第7-10为多项选择题,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。)
1. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,图四种应用场景中说法正确的是( )
A. 图甲中,发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中,电磁炉不能使用陶瓷锅,是因为陶瓷导热性能比金属差
C. 图丙中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,被冶炼的金属产生涡流,从而冶炼金属
D. 图丁中,电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了互感原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据感应电流产生的条件可知,充电设备中的发射线圈通恒定电流,其产生的磁场是恒定的,不能使手机产生感应电流,不能实现无线充电。故A错误;
B.电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料,不会产生涡流。故B错误;
C.当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生交变磁场,被冶炼的金属产生涡流,产生大量的热从而冶炼金属。故C正确;
D.电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理,故D错误。
故选C。
2. 在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω,则( )
A. t=0时,线圈平面垂直于磁感线
B. t=1s时,线圈中的电流改变方向
C. t=1.5s时,线圈中磁通量的变化率最大
D. t=2s时,线圈中的感应电流最大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据图像可知,在时穿过线圈平面的磁通量为零,所以线圈平面平行于磁感线,选项A错误;
B.图像的斜率为,即表示磁通量的变化率,在之间,“斜率方向“不变,表示的感应电动势方向不变,则电流方向不变,选项B错误;
C.图像的斜率为,t=1.5s时,斜率为零,则线圈中磁通量的变化率为零,选项C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律可得
所以在时,斜率为最大,则感应电动势为最大,感应电流最大,选项D正确。
故选D。
3. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B,L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L,与磁场方向垂直,bc边长为3L,与磁场方向平行,则该导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因段与磁场方向平行,故不受安培力,段与磁场方向垂直,所受安培力大小为
则该导线受到的安培力大小为。
故选B。
4. 通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的),则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设该交变电流的有效值为,根据有效值定义可得
解得
故选C。
5. 质谱仪是发现新粒子及分析同位素的重要仪器。如图为质谱仪的原理示意图,带电粒子经电场加速后再沿直线通过速度选择器,最后进入到偏转磁场并打在A点。不计带电粒子重力,关于该带电粒子在质谱仪中的运动,下列说法正确的是( )
A. 该带电粒子有可能带负电
B. 速度选择器中的磁场B的方向垂直纸面向里
C. 仅增大偏转磁场的磁感应强度B0,带电粒子会打到A点左边
D. 若增大加速电压U,要让带电粒子沿直线通过速度选择器,可减小磁感应强度B的大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据带电粒子在电场中的加速及磁场中的偏转,可知粒子带正电,故A错误;
B.速度选择器中满足
由于电场力向右,洛伦兹力向左,根据左手定则可知磁场B的方向垂直纸面向外,故B错误;
C.根据洛伦兹力提供向心力
可得
可知增大B0,R变小,粒子打到A的右边,故C错误;
D.增大加速电压会使v增大,速度选择器中要满足,故减小磁感应强度B可行,故D正确。
故选D。
6. 如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路,一圆环形金属框位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是
A. 中沿顺时针方向,中沿逆时针方向
B. 中沿顺时针方向,中沿顺时针方向
C. 中沿逆时针方向,中沿逆时针方向
D. 中沿逆时针方向,中沿顺时针方向
【答案】D
【解析】
【详解】PQ突然向右运动,导体切割磁感线,根据右手定则,可知电流由Q流向P,中电流沿逆时针方向,PQRS中的电流产生的磁场向外增强,则T中的合磁场向里减弱,根据楞次定律可知T的感应电流产生的磁场应指向纸面内,则T中感应电流方向为顺时针。故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 回旋加速器D形盒的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的粒子从回旋加速器的中央以速度为零开始加速。忽略粒子在电场中的加速时间,下列说法正确的是( )
A. 该回旋加速器所加交变电场的周期为
B. 该回旋加速器所加交变电场的周期为
C. 粒子离开回旋加速器时获得的动能为
D. 粒子离开回旋加速器的动能与加速电压有关,故无法确定
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.回旋加速器所加交变电场的周期等于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期,磁场中洛伦兹力提供向心力
所以
故A正确,B错误;
C.当带电粒子离开回旋加速器时其速度达到最大,其运动半径也最大,则,
所以
故C正确;
D.由以上分析可知,粒子离开回旋加速器时的动能与加速电压无关,故D错误。
故选AC。
8. 用轻质绝缘细线悬挂带正电的小球,如图1所示。将装置分别放入图2所示的匀强电场,图3所示的匀强磁场中。将小球从偏离竖直方向左侧的一个小角度θ处由静止释放,三种情况下,小球均在竖直平面内往复运动,周期分别为T1、T2、T3,小球第一次到达轨迹最低点时的速度大小分别为v1、v2、v3,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球第一次到达轨迹最低点时的速度关系v1 = v3 <v2
B. 三种情况小球第一次到达最低点时对绳的拉力相同
C. 三种情况下小球运动的周期关系T1 = T3 > T2
D. 三种情况下小球到达右侧最高点的高度各不相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球第一次到达轨迹最低点的过程中,球1受拉力与重力的作用,只有重力做正功;球2受拉力、重力和电场力的作用,重力和电场力均做正功;球3受拉力、重力和洛伦兹力的作用,只有重力做正功。根据动能定理可知,小球第一次到达轨迹最低点时的速度关系为v1 = v3 <v2,故A正确;
B.球1与球3在最低点速度相同,对球1有
对球3有
则
故B错误;
C.根据周期公式
对球3有,从左向右运动时洛伦兹力竖直分力方向向上,从右向左运动时洛伦兹力竖直分力方向向下,由对称性知,洛伦兹力的影响在一个周期内可抵消,即T3=T1;对球2有,电场力与重力的合力为等效重力,则其等效重力加速度变大,故周期变小,因此三种情况下小球运动的周期关系为T1 = T3 > T2,故C正确;
D.球1与球3都只有重力做功,机械能守恒,因此在右侧最高点高度相同;对球2到达右侧最高点时,只分析初末状态,因为重力和电场力做功与路径无关,因此初末位置一定在同一高度。则三种情况下小球到达右侧最高点的高度均相同,故D错误;
故选AC。
9. 某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压为,输出功率为500kW。输电线上电流为8A,损失的功率为4kW,其余线路电阻不计,用户端电压,功率88kW。储能站电路电流为51A,升压变压器的匝数比,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 输电线总电阻 B. 发电机输出电压
C. 用户增加时,用户得到的电压降低 D. 升压变压器的匝数比
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.输电线上电流为8A,由功率公式可得
A错误;
B.用户端电压,功率88kW,可得
输电线上电流为8A,由理想变压器原、副线圈电流与匝数关系公式可得,降压变压器的匝数比
由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系公式可得
可知升压变压器副线圈上电压
可知升压变压器原线圈上电压
B正确;
C.当用户增加时,可知
增大,则输电线上电流增大,输电线上电压降增大,则减小,用户得到的电压降低,C正确;
D.储能站功率为
可得
储能站电路电流为51A,则有
由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系公式可得
D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,xoy平面中x轴上方存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,磁感应强度大小为。O点有一粒子源可以向一、二象限各个方向发射速度大小为,质量为、电荷量为的带正电同种粒子。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 为使发射的所有粒子不从上边界飞出,磁感应强度应满足
C. 若磁感应强度大小为,所有粒子运动的区域面积为
D. 若磁感应强度大小为,粒子能从上边界射出的宽度为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题知,向轴正向发射的粒子,根据左手定则,可知粒子在磁场偏转的最大圆心角为,故粒子在磁场运动的最长时间为,故A正确;
B.向轴正向发射的粒子最容易从上边界飞出,当其恰好从上边界飞出时,根据几何关系,可得半径
根据洛伦兹力提供向心力
解得
故为使其从上边界飞出应满足,故B错误;
C.若磁感应强度为时,根据洛伦兹力提供向心力
解得半径
根据几何关系,可得所有粒子运动的区域面积为,故C正确;
D.若磁感应强度为,根据洛伦兹力提供向心力
解得半径
可知向轴正向发射的粒子从上边界最右侧飞出,其轴坐标为,当粒子轨迹和上边界相切时,其轴坐标为,故粒子能从上边界射出的宽度为,故D错误。
故选AC。
二、实验题(每空2分,共18分)
11. 在“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。电路图如图所示。已知待测金属丝的电阻值约为5Ω,在测电阻时,可供选择的器材有:
电源E:输出电压约为3V
电流表:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω
电流表:量程0~3A,内阻约0.025Ω
电压表:量程0~3V,内阻约3kΩ
电压表:量程0~15V,内阻约15kΩ
滑动变阻器:最大阻值5Ω,允许最大电流2A
滑动变阻器:最大阻值1000Ω,最大电流0.6A
开关一个,导线若干。
(1)在上述器材中,应该选用的电流表是______,应该选用的电压表是______。若想尽量多测几组数据,应该选用的滑动变阻器是______(填写仪器的字母代号)。
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示,则螺旋测微器的示数d=______mm。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2)####
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据题意可知,电源电动势为,则电路中最大电流为
则应该选用的电流表是,电压表是。
[3]由电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,则滑动变阻器选最大阻值较小的,即应该选用的滑动变阻器是。
【小问2详解】
由图可知,螺旋测微器的示数。
12. 利用如图1所示的电路测量电流表的内阻,实验仪器有:
待测电流表(量程,内阻约10Ω)
电流表(量程,内阻约5Ω)
直流电源E(电动势1.5V,内阻不计)
滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.5A)
电阻箱(最大阻值999.9Ω)
主要实验步骤如下:
(1)①开关闭合,断开,调节滑动变阻器的阻值,使电流表指针偏转到满刻度,读出此时电流表的示数。
②开关、均闭合,同时调节滑动变阻器和变阻箱,使电流表的示数仍为,并使电流表指针偏转到满刻度的一半,记录此时变阻箱的阻值;
若步骤②中记录的变阻箱的阻值为9.9Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,该测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)电流表内阻的实际值。
(2)若将该电流表改装成量程为的电流表A,则改装表A的内阻________Ω(结果保留2位有效数字)。
(3)为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r,现利用电流表A和其他实验器材设计了如图2所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I,画出图像为一条直线,如图3所示。由图中数据可计算出该电池的电动势________V,内阻________Ω(结果均保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 9.9 ②. 等于
(2)0.30 (3) ①. 1.13 ②. 11.0
【解析】
【小问1详解】
[1][2]先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的指针满偏,保持的阻值不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,因为滑动变阻器阻值非常大,近似认为此时回路电流不变,则电阻箱的电流也为,此时电阻箱的示数为9.9Ω。则根据并联电流与电阻成反比可知,电流表A1内阻的测量值为9.9Ω,由于不变,则有测量值等于真实值。
【小问2详解】
若将该电流表A1改装成量程为100mA的电流表A,则改装后的电流表A的内阻
【小问3详解】
[1][2]根据
整理得
根据题意,结合图3可得
解得
三、解答题(第13题10分,第14题12分,第15题12分,共34分)
13. 如图,abcd为交流发电机的矩形线圈,其面积为S,匝数为n,线圈电阻为r,外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表,求:
(1)从图示位置转过60°,通过R的电荷量;
(2)转一个周期,R产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,从图示位置开始,线圈转过的过程中,磁通量变化量为
又有,,
联立解得
【小问2详解】
根据题意可知,感应电动势的最大值为
有效值为
线圈转动的周期为
则转一个周期,R产生的焦耳热
14. 如图所示,金属杆ab的质量为m,长为l,电阻为R,电源电动势为E,内阻为r,它们处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面成θ角斜向右上方,ab静止在水平导轨上。
(1)求通过金属杆的电流方向和大小;
(2)求金属杆受到导轨的摩擦力和弹力大小。
【答案】(1),方向由a到b
(2);
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律有
方向由a到b。
【小问2详解】
应用安培力公式有
F=IlB
根据共点力的平衡有
15. 如图所示,与是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为,质量、电阻的金属杆垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为,导轨左端接阻值的电阻,导轨电阻不计,时刻杆受水平拉力的作用后由静止开始向右做匀加速运动,第末杆的速度为。求:
(1)末杆受到的安培力的大小;
(2)若时间内,电阻上产生的焦耳热为,这段时间内水平拉力做的功为多少;
(3)若第末以后,拉力不再变化,且末至杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量,则该过程杆克服安培力做的功为多大(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1);(1);(1)
【解析】
【详解】(1)杆产生的感应电动势
感应电流
4s末杆受到的安培力
(2)由
可得
故时间内安培力做功为
对,由动能定理得
得
(3)内,杆运动的加速度
4s末,由牛顿第二定律得
得
杆最终匀速运动,有
得
设杆从末至匀速运动前通过的位移为,通过杆的电荷量
得
4s末至杆达到最大速度的过程,由动能定理得
其中,解得
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